Faculdade de Economia da Universidade Nova de Lisboa

Apresentação em tema: "Faculdade de Economia da Universidade Nova de Lisboa"— Transcrição da apresentação:

1 Faculdade de Economia da Universidade Nova de Lisboa
Provas de Doutoramento | Lisboa, 24 Outubro 2005 Integração de Mercados Liberalizados de Energia Eléctrica com Aplicações ao MIBEL Jorge Alberto Mendes de Sousa Orientador: Professor Doutor Pedro Pita Barros

2 Apresentação Introdução Integração de mercados Aplicações ao MIBEL
Concorrência perfeita Oligopólio Aplicações ao MIBEL Regimes competitivos Volatilidade do preço Conclusões 1 2 3 4 Slide #2

3 Reformas no Sector Eléctrico
1978 – EUA (PURPA) 1982 – Chile 1990 – Inglaterra e Gales (1ª Bolsa) 1991 – Noruega 1996 – Suécia (+ Finlândia e Dinamarca -> NordPool) 1997 – Austrália (Victoria (1994) + Nova Gales do Sul) 1998 – Espanha e alguns estados dos EUA 1999 – Holanda … 1 2 3 4 Slide #3 INTRODUÇÃO

4 Integração de Mercados
Integrações Regionais - Grã-Bretanha (Inglaterra, Gales, Escócia) - NEM (ACT, QLD, NSW, VIC, SA | TAS) - PJM (Delaware, Illinois, Indiana, Kentucky, Maryland, Michigan, New Jersey, North Carolina, Ohio, Pennsylvania, Tennessee, Virginia, West Virginia, District of Columbia) Integrações Nacionais - NordPool (Noruega, Suécia, Finlândia, Dinamarca) - MIBEL (Portugal e Espanha) Quais as implicações da integração de mercados ? 1 2 3 4 Slide #4 INTRODUÇÃO

5 Apresentação Introdução Integração de mercados Aplicações ao MIBEL
Concorrência perfeita Oligopólio Aplicações ao MIBEL Regimes competitivos Volatilidade do preço Conclusões 1 2 3 4 Slide #5

6 Modelização O f e r t a | P r o c u r a Oferta Procura 2
1 2 3 4 Slide #6 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS – Concorrência perfeita

7 Equilíbrio de Mercado Em função de d e C 2 Preço Quantidade Lucro
Excedente Consumidores Bem-estar Social 1 2 3 4 Slide #7 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS – Concorrência perfeita

8 Integração de Mercados
1 2 3 4 Slide #8 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS – Concorrência perfeita

9 Concorrência perfeita e custos marginais crescentes
Resultados Concorrência perfeita e custos marginais crescentes Integração de mercados promove Preço intermédio relativamente aos preços de autarcia Aumento da quantidade total Aumento do bem-estar social de cada mercado Aumento do bem-estar social global Exportação do mercado com preço de autarcia inferior Na perspectiva do mercado com preço de autarcia superior Diminuição do preço Aumento da quantidade consumida e excedente consumidores Diminuição da quantidade produzida e lucro empresas Importação de energia 1 2 3 4 Slide #9 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Concorrência perfeita

10 Apresentação Introdução Integração de mercados Aplicações ao MIBEL
Concorrência perfeita Oligopólio Aplicações ao MIBEL Regimes competitivos Volatilidade do preço Conclusões 1 2 3 4 Slide #10

11 Modelização P (Q) = Pmax – d Q Procura linear
Agregação de consumidores iguais Mercado totalmente liberalizado P (Q) = Pmax – d Q Pmax : Valorização máxima d : Declive da recta Q : Quantidade consumida Q P Pmax P(Q) = Pmax – d Q 1 2 3 4 Slide #11 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

12 Modelização C (q) = a + b q N empresas produtoras Idêntica tecnologia
O f e r t a N empresas produtoras Idêntica tecnologia Custos marginais contantes C (q) = a + b q a, b > 0 q : Quantidade produzida Q P Pmax b P(Q) = Pmax – d Q CM = b 1 2 3 4 Slide #12 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

13 Equilíbrio de Mercado (P*,Q*)
Oligopólio de Cournot com N empresas Q Q* P* P Pmax b P(Q) = Pmax – d Q RM = Pmax – d (1+1/N) Q CM = b Problema da empresa Maximização do lucro: p Max p = P(Q) q – C(q) Solução: p ´ = 0 Pmax – d (1+1/N) Q = b ou seja, RM = CM 1 2 3 4 Slide #13 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

14 Integração dos Mercados 1 e 2
Q Q1* P1* P Pmax b P1 (Q) = Pmax – d1 Q CM = b Mercado 1 ( N1 , d1 ) Q Q2* P2* P Pmax b P2 (Q) = Pmax – d2 Q CM = b Mercado 2 ( N2 , d2 ) 1 2 3 4 Slide #14 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

15 Mercado Resultante da Integração
Q Qt* Pt* P Pmax b Pt (Q) = Pmax – dt Q Mercado integrado ( Nt , dt ) P1 (Q) P2 (Q) Nt = N1 + N2 dt = d1 d2 / (d1 + d2 ) 1 2 3 4 Slide #15 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

16 Resultados Mercado 1 (N1=1) p 1 2 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio
d1/d2 N2 p 1 Q 12 = 0 Q 1 W 1 1 2 3 4 Slide #16 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

17 Resultados Mercado 1 (N1=1) p 1 2 N2 = 4 d1 /d2 = 5.4
Q 12 = 0 Q 1 W 1 N2 1 2 3 4 Slide #17 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

18 Resultados Mercado 2 (N2=4) p 2 2 N1 = 1 d2 /d1 = 0.18
Q 21 = 0 Q 2 W 2 p 2 N1 = 1 d2 /d1 = 0.18 N1 1 2 3 4 Slide #18 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

19 Oligopólio e custos marginais constantes
Resultados Oligopólio e custos marginais constantes Integração de mercados promove Aumento de competição entre empresas Aumento da quantidade produzida Redução do preço de equilíbrio nos dois mercados Aumento do excedente dos consumidores nos dois mercados Redução do lucro global das empresas Aumento do bem-estar social global Na perspectiva de cada mercado Lucro das empresas e bem-estar social aumenta quando um mercado se integra com outro de procura suficientemente maior e com número de empresas relativamente pequeno 1 2 3 4 Slide #19 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS - Oligopólio

20 Comparação de resultados Concorrência Perfeita
C.M. Crescentes Cournot C.M. Constantes Preço Intermédio Decresce Quantidade Aumenta Lucro Depende Ex. Consumidor Bem-estar Social 1 2 3 4 Slide #20 INTEGRAÇÃO DE MERCADOS

21 Apresentação Introdução Integração de mercados Aplicações ao MIBEL
Concorrência perfeita Oligopólio Aplicações ao MIBEL Regimes competitivos Volatilidade do preço Conclusões 1 2 3 4 Slide #21

22 Mercado Ibérico de Electricidade - MIBEL
P r o c u r a P O R T U G A L S P A I N I B E R I A F R A N C E M O R O C C O Consumo e Produção Hídrica em Portugal e Espanha Ponta e vazio de quatro dias típicos [MW] – 8 Cenários (C1-C8) 1 2 3 4 Slide #22 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

23 Mercado Ibérico de Electricidade - MIBEL
O f e r t a P O R T U G A L S P A I N I B E R I A F R A N C E M O R O C C O Capacidade instalada em Portugal e Espanha Por empresa e tecnologia – [MW] 1 2 3 4 Slide #23 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

24 Formulação do Problema
Maximização do lucro em que: qi : quantidade produzida pela empresa i Ki : capacidade da empresa i P (Q) : função procura inversa Ci (qi) : função de custos da empresa i Preço P(Q) Custos Ci(qi) 1 2 3 4 Slide #24 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

25 Modelo de variações conjecturais
Equilíbrio de Mercado Modelo de variações conjecturais Teoria de jogos – 10 agentes (3 Pt + 7 Es) Simulação numérica em GAMS - PCM Maximização do lucro com restrições técnicas Equilíbrio de mercado Modelo de variações conjecturais KKT3: Variação Conjectural 1 2 3 4 Slide #25 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

26 Portugal | Espanha | MIBEL Concorrência Perfeita
Preço de Mercado Portugal | Espanha | MIBEL Concorrência Perfeita Cournot 1 2 3 4 Slide #26 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

27 Portugal | Espanha | MIBEL Concorrência Perfeita
Preço de Mercado Portugal | Espanha | MIBEL Concorrência Perfeita 1 2 3 4 Slide #27 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

28 Lucro das Empresas Portuguesas
EDP | Turbogás | Tejo Energia EDP Turbogás Tejo Energia q = 0 q = -1 P r e ç o Maior descida de preço para valores intermédios de intensidade competitiva Q u a n t i d a d e Tejo Energia mantem em autarcia e no MIBEL Turbogás mantem em autarcia e aumenta no MIBEL EDP reduz em autarcia e aumenta no MIBEL 1 2 3 4 Slide #28 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

29 Resultados Modelo em variações conjecturais permite a análise conjunta dos dois determinantes avaliados na integração de mercados: 1. Aumento de eficiência > preço intermédio 2. Aumento de competição -> diminuição do preço Concorrência perfeita (VC=-1) evidencia o efeito de aumento de eficiência conduzindo a um preço no MIBEL intermédio em relação aos preços de autarcia Oligopólio Cournot (VC=0) evidencia o efeito de aumento de competição conduzindo a um preço no MIBEL inferior aos preços de autarcia Valores intermédios de VC evidenciam as relações de peso entre os dois determinantes verificando-se que para VC superiores a o preço no MIBEL é inferior a ambos os preços de autarcia 1 2 3 4 Slide #29 APLICAÇÕES AO MIBEL – Regimes competitivos

30 Apresentação Introdução Integração de mercados Aplicações ao MIBEL
Concorrência perfeita Oligopólio Aplicações ao MIBEL Regimes competitivos Volatilidade do preço Conclusões 1 2 3 4 Slide #30

31 Mercado Ibérico de Electricidade - MIBEL
C o n s u m o h o r á r i o Consumo horário em Portugal e Espanha Outubro 2002 Espanha Portugal 1 2 3 4 Slide #31 APLICAÇÕES AO MIBEL – Volatilidade do preço

32 Simulação do Preço de Mercado
Estimação da Variação Conjectural Variação Conjectural CV VC 1 2 3 4 Slide #32 APLICAÇÕES AO MIBEL – Volatilidade do preço

33 Simulação do Preço de Mercado
Impacto do MIBEL nos preços PORTUGAL A. Preço decresce na ponta (~12 to 4 c€/kWh) B. Preço decresce no vazio (~4 to 3 c€/kWh) A B ESPANHA A. Preço decresce na ponta B. Preço aumenta no vazio A B 1 2 3 4 Slide #33 APLICAÇÕES AO MIBEL – Volatilidade do preço

34 Análise da Volatilidade
Variação horária do preço Volatilidade – Desvio padrão de ut Volatilidade mensal [c€/kWh] 1 2 3 4 Slide #34 APLICAÇÕES AO MIBEL – Volatilidade do preço

35 Análise da Volatilidade
Volatilidade diária – Janela móvel 24 horas 1 2 3 4 Slide #35 APLICAÇÕES AO MIBEL – Volatilidade do preço

36 Apresentação Introdução Integração de mercados Aplicações ao MIBEL
Concorrência perfeita Oligopólio Aplicações ao MIBEL Regimes competitivos Volatilidade do preço Conclusões 1 2 3 4 Slide #36

37 Integração de mercados
Conclusões Integração de mercados Integração de mercados promove um aumento de bem-estar social global Possibilita transacções eficientes entre consumidores de valorização alta e produtores de custo baixo que não participam nos mercados em autarcia Aumento de competição entre produtores promove pressão no sentido da redução do preço de mercado Impactos assimétricos entre mercados e entre agentes dependentes das relações entre oferta e procura de cada mercado e do nível de intensidade competitiva 1 2 3 4 Slide #37 CONCLUSÕES

38 Conclusões Aplicações ao MIBEL Simulação numérica suporta os resultados teóricos relativos aos determinantes analisados na integração de mercados: 1. Aumento de eficiência -> preço intermédio (Espanha vazio) 2. Aumento de competição -> diminuição de preço (Portugal & Espanha ponta) MIBEL tem forte impacto no mercado português e um impacto moderado no mercado espanhol devido à dimensão relativa (1:5) MIBEL promove transferência de lucro das empresas portuguesas para consumidores portugueses e produtores espanhóis MIBEL conduz a um mercado com menor volatilidade de preço em relação aos resultados de autarcia 1 2 3 4 Slide #38 CONCLUSÕES

39 Conclusões Desenvolvimentos Impacto de possíveis concentrações de empresas no mercado ibérico (ex: Endesa/Gas Natural) Internalização dos custos de emissão de gases de efeito de estufa (CO2) Modelização de limites de capacidade de interligação e seu impacto no jogo de mercado e planeamento da rede 1 2 3 4 Slide #39 CONCLUSÕES

40 Faculdade de Economia da Universidade Nova de Lisboa
Provas de Doutoramento | Lisboa, 24 Outubro 2005 Integração de Mercados Liberalizados de Energia Eléctrica com Aplicações ao MIBEL Jorge Alberto Mendes de Sousa Orientador: Professor Doutor Pedro Pita Barros