[en] ANALYSIS OF THE BALANCING MARKET IMPACTS ON THE SPOT MARKET BIDDING STRATEGY OF A HYDROPOWER PRODUCER - EDUARDO THOMAZ FARIA (2011)
[pt] A década de 90 foi marcante para a indústria de eletricidade, com a introdução de mercados competitivos em que os agentes geradores são livres para tomar suas decisões de produção e investimento, assumindo integralmente os riscos decorrentes de suas estratégias. O despacho e o preço spot neste tipo de mercado são definidos através de leilões diários, onde os agentes fornecem seus lances de preços/quantidades que expressam suas disposições em vender ou comprar energia. Os lances aceitos nos leilões, que estabelecem compromissos de geração, são definidos um dia antes da energia ser fisicamente gerada e injetada na rede. A ocorrência de eventos improváveis, como quebra de máquinas ou alterações nas condições meteorológicas, gera a necessidade de ajustes para compensar os desequilíbrios entre geração e carga, e para isso criaram-se mercados de ajustes. A base experimental do trabalho foi o Nord Pool, o mercado livre de energia dos países nórdicos que possui um mercado de ajustes chamado Elbas. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo computacional que otimiza a estratégia de oferta de um agente hidrelétrico price-taker atuando no Nord Pool, que além de representar de forma detalhada as características operativas das usinas, leva em conta as negociações no mercado Elbas e o nível de aversão a risco do agente gerador, através da função objetivo que maximiza uma combinação convexa do valor esperado e do CVaR (Conditional Value at Risk) da renda líquida obtida da venda de energia. Cenários de preços spot e do mercado Elbas foram gerados baseados em modelos de séries temporais ARMA e GARCH, e para reduzir o esforço computacional e viabilizar o uso de um número adequado de cenários foram utilizadas técnicas de decomposição de Benders e Benders Multicut. O modelo desenvolvido possibilitou estudar a atuação dos agentes nos mercados spot e Elbas sob dois pontos de vista distintos: sob a ótica dos geradores, que buscam maximizar suas margens operacionais; e sob a ótica do regulador, cujo foco é investigar se o mercado Elbas cumpre seu papel de equilibrar a oferta e a demanda, e não fazendo com que os geradores especulem através de estratégias conjuntas nos dois mercados. Todos esses efeitos foram estudados e analisados para diferentes perfis de risco dos agentes e diferentes condições de mercado, ou seja, considerando períodos de diferentes volatilidades dos preços praticados no mercado Elbas e diferentes valores (ou custos de oportunidade) da água armazenada nos reservatórios das usinas hidrelétricas. Sob a ótica do agente, o trabalho mostrou que há um incentivo para o agente neutro a tentar usufruir de possíveis preços mais altos no mercado Elbas que os praticados no spot. Sob a ótica do regulador, os resultados mostram que o agente menos avesso a risco, dependendo das condições de mercado, opta por deslocar parte de sua energia do mercado spot para o Elbas, mostrando seu apetite por ganhos maiores independentemente do risco associado às suas decisões. O agente avesso a risco opta por transacionar menos energia no Elbas, principalmente em períodos mais voláteis, evitando com isso os piores cenários. Finalmente, considerando que normalmente empresas de energia são avessas a risco, o modelo de ajustes através do mercado Elbas se mostrou adequado, cumprindo naturalmente seu papel sem a necessidade de interferência do regulador.