Derivatives theory applied to Brazilian electricity market : valuation and risk management for contracts with flexibilities

Contratos bilaterais celebrados no ambiente de balcão (ACL) do mercado de eletricidade brasileiro geralmente possuem em seu corpo derivativos embutidos que podem fazer com que o desempenho de carteiras de contratos fique exposto à variação dos preços do mercado à vista de energia. Muitos desses instrumentos derivativos, denominados flexibilidades contratuais, possuem mecanismos de funcionamento semelhantes a Take-or- Pay, Swing Options e Swaptions, os quais são funções de processos de consumo e de preços de mercado. A presença desses tipos de contratos nas carteiras de agentes faz com que o processo de gestão de risco dentro do mercado de energia brasileiro seja uma tarefa complexa. Nesta dissertação são propostas metodologias para tratar os principais passos relacionados com o processo de comercialização de contratos contendo flexibilidades de aumento e redução de montantes, Take-or-Pay ou sazonalização de energia. É mostrado como desmembrar esses contratos em instrumentos derivativos conhecidos e como modelar estatisticamente cada um desses instrumentos levando em conta seu mecanismo de funcionamento. São apresentadas também metodologias para a derivação de diretrizes de preços e prêmios para cada produto estudado. Após, são introduzidos procedimentos para avaliação, decisões de exercício e derivação de estratégias comerciais, para cada instrumento derivativo estudado, dentro de um contexto de risco versus desempenho. Avalia-se o desempenho da metodologia proposta utilizando carteiras de contratos com dados reais, e dois cenários de preços de mercado. Conclui-se que os modelos respondem de maneira coerente às mudanças de mercado e que a estrutura proposta pode ser aplicada para realizar gestão de risco e acompanhamento de carteiras com contratos contendo flexibilidades contratuaisBilateral contracts traded over-the-counter in the Brazilian energy free markets (ACL) have, in most cases, embedded derivatives that can generate an exposure to spot price and its volatility. Many of these derivatives, called contract flexibilities, have the same effect as Take-or-Pay clauses, Swing Options and Swaptions, that are exercised depending on the energy consumption/needs of the counterparties, and on the market prices. The existence of these flexibilities in contracts makes risk management of portfolios a difficult task. This thesis proposes a methodology to assess the impacts of each flexibility in power supply contracts in the Brazilian Electricity Market and their associated risks. Each specific flexibility is broken-down to a combination of commonly known derivative instruments and consequently a statistical modeling is proposed to specifically evaluate each derivative. The use of these methodologies allows us to estimate risks and fair value prices of derivatives and consequently can be used for multiple purposes including: the "Mark-to- Model" accounting procedure, exercise decisions and portfolio monitoring. The portfolio used as example reflects current traded products and the price scenarios were selected to show the response of the methodology. The results were satisfactory and show the applicability of this methodolog