A study on the regulatory adaptation in the face of technological uncertainty in electricity systems: a new institutional agent- based modeling approach

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Mejdalani, Alexandre Novaes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• dARK ID: ark:/87559/0013000018w01
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Regulação; Adaptação regulatória; Eletricidade; Mudança climática; Recursos energéticos distribuídos; Modelo-baseado em agentes; Co-evolução; Economia da energia; Inovação tecnológica; Simulação por computador; Regulação de energia; Regulation; Regulatory adaptation; Electricity; Climate change; Distributed energy resources; Agent-based model; Co-evolution
• Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/37431

Nas últimas décadas, a discussão acerca da contribuição das atividades humanas para o aquecimento global esteve no centro do debate público. Neste contexto, muitos países se comprometeram a adotar políticas para mitigar seus impactos climáticos e compatibilizar desenvolvimento econômico com sustentabililidade A transição energética é parte fundamental destes esforços, uma vez que uso de recursos energéticos responde por cerca de 75% das emissões diretas de CO¬2, das quais 40% correspondem a emissões para geração elétrica. Se por um lado o setor de eletricidade é um grande emissor de CO2, por outro lado apresenta um grande potencial para redução de emissões. Primeiro, os custos de geração elétrica utilizando fontes renováveis vem reduzindo significativamente ao longo dos anos, o que reduz os custos da transição energética por esta via. Segundo, a eletrificação das atividades humanas (sobretudo para aquecimento, manufatura e transporte) pode reduzir o consumo de energéticos mais poluentes e ampliar ainda mais a importância do setor de eletricidade. Esta transição deve ser rápida, e isto demanda um esforço de inovação sem precedentes. Novas tecnologias energéticas introduzem novas soluções que alteram a forma como a sociedade produz, troca, armazena e utiliza a eletricidade. Algumas destas inovações são focadas em melhorar a eficiência energética das tecnologias atuais, e podem ser adotadas sem grandes mudanças institucionais. Já outras demandam importantes mudanças institucionais, o que impõe um desafio aos reguladores. Uma característica notável de parte destas tecnologias é a mudança no papel do consumidor de agente passivo para agente ativo capaz de tomar decisões que extrapolam o consumo, executando funções antes exclusivas aos grandes agentes do mercado, ou ofertando serviços até então inexistentes. Estas mudanças ocorrem em um contexto de co- evolução, no qual a inovação e difusão tecnológica afetam a forma como as regras se adaptam, assim como uma mudança nas regras altera a trajetória da tecnologia. O objetivo desta tese é estudar como o comportamento do regulador afeta a trajetória tecnológica no setor de eletricidade. A análise da dinâmica entre adaptação regulatória e desenvolvimento tecnológico segue os moldes do modelo IAD (Institutional Analysis and Development), proposto por Ostrom (2005), bem como dos Sistemas Adaptativos Complexos de Arthur (1994) e da heurística de Simon (1955). O comportamento de firmas e consumidores são analisados como generalizações do mundo real, em grande parte baseados na Teoria da Modularidade de Langlois & Robertson (1992) e Baldwin & Clark (2000), e na teoria da utilidade hedônica de Lancaster (1966). As interações de mercado e o comportamento do consumidor são simuladas por meio de um modelo baseado em agente compatível com a dinâmica do modelo IAD. Três experimentos são projetados para serem testados com o modelo desenvolvido: (i) uma regra de investimento obrigatório em pesquisa & desenvolvimento (P&D), (ii) um padrão mínimo regulatório para produtos oferecidos no mercado, e (iii) um desenho de mercado para acomodar um serviço centrado no consumidor, e passível de ser explorado pela adoção de painéis solares fotovoltaicos e baterias de pequena escala. Os resultados indicam que o modelo é capaz de reproduzir como a heurística do regulador afeta o processo co-evolutivo entre regras e tecnologias. Em particular, os experimentos mostram que (i) o mandato de P&D negligencia a inovação de tecnologias pouco conhecidas, ao mesmo tempo em que beneficia inovações incrementais em atributos já consolidos, (ii) o padrão mínimo não tem incentivos claros para o desenvolvimento de novas tecnologias, e (iii) o desenho de mercado centrado no consumidor incentiva uma inovação mais rápida das novas tecnologias energéticas, realocando o orçamento de P&D dos atributos tradicionais aos novos. Os resultados dessa tese contribuem para as discussões sobre a heurística do regulador e como os modelos computacionais podem ajudar os pesquisadores a explorar o efeito da adaptação regulatória.