Price setting process of electricity generated by biomass in the brazilian Free Agreement Environment: a computational agent-based approach

A produção de energia elétrica em usinas de açúcar e álcool em sistema de co-geração tendo como combustível o bagaço da cana-de-açúcar é uma prática tradicional. No Brasil, desde os anos 1980, as usinas evoluíram para uma posição de quase auto-suficiência na produção de eletricidade, indicando um forte potencial de produção de eletricidade excedente que pode ser incorporado à matriz energética nacional como complemento. O interesse pela geração de energia por fontes renováveis ganhou destaque devido ao risco de desabastecimento e à necessidade de adequações tecnológicas por parte das usinas. Entretanto, embora o potencial exista, há fatores que influenciam e colocam em risco a decisão de uma usina investir na geração de excedentes que devem ser analisados, dentre eles a volatilidade dos preços da energia. O objetivo deste trabalho é analisar o processo de formação de preço da energia elétrica gerada a partir de biomassa negociada no Ambiente de Contratação Livre (ACL). Neste ambiente, a energia gerada por biomassa pode ser negociada bilateralmente por agentes privados (geradores e consumidores livres). Mais precisamente, pretende-se mostrar como o risco hidrológico incorporado no processo de formação de preço e no despacho físico da geração do sistema hidrotérmico brasileiro afeta o preço da energia elétrica gerada a partir de biomassa negociada no ACL, dadas suas atuais características institucionais. Para isso, desenvolve-se um mercado artificial de energia elétrica gerada por biomassa que busca captar as principais características institucionais do ACL. Várias simulações são geradas pelo modelo computacional, as quais mostram o impacto negativo da volatilidade do preço de curto prazo sobre os preços da energia elétrica gerada por biomassa negociada no ACL.Electricity generation in ethanol and sugar mills using bagasse as a fuel in cogeneration process is a traditional practice. In Brazil, since the 1980s mills have evolved to a position of almost self-sufficiency in electricity production, which indicates a strong potential of electricity surplus that can be used as a complement in the electricity national matrix. Such interest for electricity generation from renewable sources got outstanding due to the lack of supply risk and also the mills necessity of technological adaptations. However, even though the potential exists, there are some factors that influence and put in risk a mills decision to invest in electricity surplus generation which must be evaluated, such as energy prices volatility. The objective of this work is to analyze the electricity price setting process generated by sugarcane biomass and negotiated in the Free Agreement Environment (ACL). In this environment, biomass generated electricity can be negotiated among private agents (free consumers and generators). More precisely, the aim is to show how the hydrological risk that is part of the price setting process and of the system physical dispatch affects the price of the biomass electricity in the ACL, given its actual institutional features. To enable that, an electricity biomass artificial market is developed with the aim to capture the main institutional features of ACL. Several simulations are generated by this computational model, which show the negative impact of spot price volatility over the biomass electricity prices in ACL