Avaliação do comportamento estratégico de geradores hidrelétricos em sistemas hidrotérmicos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaEm décadas recentes, a indústria de energia elétrica submeteu-se às mudanças organizacionais drásticas, procurando, de um modo ou de outro, alcançar o paradigma da desregulamentação, adotando alguns princípios básicos, entre os quais, a abertura do mercado para novos participantes, a introdução da competição na geração, a livre escolha por parte dos consumidores e a desverticalização das atividades da transmissão, da distribuição e da geração. Dentro do contexto da competição na geração, um interesse relevante é relacionado à capacidade dos geradores em um ambiente de mercado manipular preços e níveis da produção como uma maneira de aumentar seus lucros acima de níveis considerados normais, ou seja, exercerem poder de mercado. Nesse sentido, este trabalho tem como foco principal a análise de um mercado associado a um sistema hidrotérmico com predominância de geração hidrelétrica, baseado em ofertas da geração e da demanda. A formação de preços desses sistemas apresenta algumas dificuldades quando comparada a sistemas termelétricos, devido ao seu acoplamento temporal e às incertezas das afluências ao sistema. Este trabalho propõe um modelo multiestágio capaz de descrever como a decisão de turbinamento de um gerador hidrelétrico é influenciada pelo nível atual do armazenamento de seu reservatório e por seu lucro previsto no futuro. A fim de tratar desse problema, a teoria clássica de equilíbrio de mercado é usada com a finalidade de construir um modelo capaz de emular o comportamento de um gerador hidrelétrico formador de preço. O modelo proposto usa a programação dinâmica estocástica (PDE) e é aplicado a uma configuração realista do setor elétrico brasileiro (SEB). Por meio dessa aplicação identifica-se como o gerador oligopolista exercita o poder de mercado e como os reguladores podem mitigar essa prática. Este trabalho mostra que as incertezas associadas ao processo de decisão: previsão de afluências, elasticidade da demanda, além do nível apropriado de contratação da demanda, podem reduzir consideravelmente o poder de mercado dos geradores hidrelétricos (oligopolistas). Os resultados deste estudo podem ser úteis para o órgão regulador do mercado na identificação de mecanismos de mitigação do poder de mercado e de utilidade para o próprio gerador. Portanto, este trabalho realiza um estudo formal do Poder de Mercado em sistemas hidrotérmicos com predominância de geração hidrelétrica, levando-se em consideração a obrigação de contratação da demanda em um nível apropriado e a possibilidade de oferta de demanda (DSB) como mecanismos regulatórios para a mitigação dessa prática anticompetitiva