Cálculo do custo da energia, factor Elasticidade

A análise que se segue está associada ao custo que a energia terá para o consumidor ou grupo de consumidores, quando são consideradas as novas estruturas tarifárias, estando estas compiladas na Tabela 7-19 do Anexo B.1. Para este cálculo foram considerando os clusters 1, 2 e 3 para k=3, com normalização customizada e os diferentes pesos para as componentes x, y e z, assim como o valor da tarifa da ERSE.

Primeiramente foi necessário compilar o valor dos consumos das diferentes cargas, associar cada uma das cargas ao respectivo cluster (considerando os clusters 1, 2 e 3 para k=3, resultantes do processo de clustering com dados submetidos ao método de normalização customizada) e fazer a soma dos consumos das cargas para as 24h do dia, de forma a obter o valor do consumo total diário para cada um dos clusters. Os consumos diários totais em kWh foram: cluster 1 = 242,8719; cluster 2 = 69,5843; cluster 3 = 383,2617.

De seguida foi necessário fazer a soma do valor das diferentes tarifas para chegar a um valor total diário para as diferentes tarifas calculadas, assim como para a tarifa da ERSE. Na Tabela 4-10 estão compilados os valores totais diários do valor da tarifa da ERSE e das novas tarifas relativas ao período de inverno, dias úteis e dias da semana.

Tabela 4-10 – Valor total diário de cada tarifa nova e da tarifa ERSE para o regime BTN, inverno e dias úteis.

O cálculo do custo da energia é feito recorrendo a dois métodos distintos, já apresentados na secção 3.4, onde são descritas as metodologias. Na Tabela 4-11 é apresentado o resultado das metodologias de cálculo do custo total diário da energia para cada cluster, resultante da aplicação dos diferentes métodos e procedimentos de cálculo.

De forma a ser possível fazer uma análise gráfica e comparação de resultados com rigor foi necessário limitar o número de dados a representar graficamente, assim considerou-se os resultados do custo obtidos com as estruturas tarifárias tipo BTN período de Inverno e dias úteis, com os diferentes pesos atribuídos aos factores x, y e z.

TARIFA VALOR DIÀRIO (€) T_ERSE_BTN_I 0,4972 T1_BTN_I_(X=0,33;Y=0,33;Z=0,33) 0,2069 T19_BTN_I_(X=0,25;Y=0,25;Z=0,5) 0,0512 T37_BTN_I_(X=0,1;Y=0,1;Z=0,8) 0,2906 T55_BTN_I_(X=0,8;Y=0,1;Z=0,1) 0,5469 T73_BTN_I_(X=0,1;Y=0,8;Z=0,1) 0,3708

Tabela 4-11 –Valor do custo diário da energia, associado à aplicação das diferentes tarifas aos diferentes

clusters.

Nos gráficos da Figura 4.27 é feita a representação gráfica do custo da energia relacionado com cada um dos 3 clusters para k=3, considerando a normalização customizada, aplicando a tarifa nova e a tarifa ERSE.

PTC - CLUSTER TARIFAS x y z CUSTO DIÁRIO

(€/kWh) 1 T_ERSE_BTN_I - - - 120,756 2 T_ERSE_BTN_I - - - 34,597 3 T_ERSE_BTN_I - - - 190,558 T1_BTN_I_m1 0,33 0,33 0,33 50,261 T19_BTN_I_m1 0,25 0,25 0,5 12,423 T37_BTN_I_m1 0,1 0,1 0,8 70,570 T55_BTN_I_m1 0,8 0,1 0,1 132,821 T73_BTN_I_m1 0,1 0,1 0,1 90,055 T1_BTN_I_m1 0,33 0,33 0,33 14,400 T19_BTN_I_m1 0,25 0,25 0,5 3,559 T37_BTN_I_m1 0,1 0,1 0,8 20,219 T55_BTN_I_m1 0,8 0,1 0,1 38,054 T73_BTN_I_m1 0,1 0,1 0,1 25,801 T1_BTN_I_m1 0,33 0,33 0,33 79,314 T19_BTN_I_m1 0,25 0,25 0,5 19,604 T37_BTN_I_m1 0,1 0,1 0,8 111,362 T55_BTN_I_m1 0,8 0,1 0,1 209,597 T73_BTN_I_m1 0,1 0,1 0,1 142,110 T1_BTN_I_m2_P1 0,33 0,33 0,33 120,756 T19_BTN_I_m2_P1 0,25 0,25 0,5 120,756 T37_BTN_I_m2_P1 0,1 0,1 0,8 120,756 T55_BTN_I_m2_P1 0,8 0,1 0,1 120,756 T73_BTN_I_m2_P1 0,1 0,1 0,1 120,756 T1_BTN_I_m2_P1 0,33 0,33 0,33 34,597 T19_BTN_I_m2_P1 0,25 0,25 0,5 34,597 T37_BTN_I_m2_P1 0,1 0,1 0,8 34,597 T55_BTN_I_m2_P1 0,8 0,1 0,1 34,597 T73_BTN_I_m2_P1 0,1 0,1 0,1 34,597 T1_BTN_I_m2_P1 0,33 0,33 0,33 190,558 T19_BTN_I_m2_P1 0,25 0,25 0,5 190,558 T37_BTN_I_m2_P1 0,1 0,1 0,8 190,558 T55_BTN_I_m2_P1 0,8 0,1 0,1 190,558 T73_BTN_I_m2_P1 0,1 0,1 0,1 190,558 T1_BTN_I_m2_P2 0,33 0,33 0,33 110,639 T19_BTN_I_m2_P2 0,25 0,25 0,5 72,801 T37_BTN_I_ m2_P2 0,1 0,1 0,8 130,948 T55_BTN_I_m2_P2 0,8 0,1 0,1 193,199 T73_BTN_I_m2_P2 0,1 0,1 0,1 150,433 T1_BTN_I_m2_P2 0,33 0,33 0,33 31,699 T19_BTN_I_m2_P2 0,25 0,25 0,5 20,858 T37_BTN_I_ m2_P2 0,1 0,1 0,8 37,517 T55_BTN_I_m2_P2 0,8 0,1 0,1 55,353 T73_BTN_I_m2_P2 0,1 0,1 0,1 43,100 T1_BTN_I_m2_P2 0,33 0,33 0,33 174,592 T19_BTN_I_m2_P2 0,25 0,25 0,5 114,883 T37_BTN_I_ m2_P2 0,1 0,1 0,8 206,641 T55_BTN_I_m2_P2 0,8 0,1 0,1 304,876 T73_BTN_I_m2_P2 0,1 0,1 0,1 237,389 3 ERSE MÉTODO 1 Processo 1 2 Processo 2 3 1 2 3 1 2 1 2

Figura 4.27 – Custo diário total de cada cluster, para k=3, para diferentes métodos de cálculo de custo, com diferentes pesos para x, y e z

Considerando o Método 1 (m1), a forma mais simples de cálculo, assumimos que não existe elasticidade, os resultados da aplicação deste método a todas as cargas, estão compilados na Tabela 7-20 do Anexo B.2 para a tarifa da ERSE e na Tabela 7-21do Anexo B 3, para os resultados obtidos no cálculo do custo com as novas tarifas. Vamos fazer uma análise mais detalhada para o gráfico representativo do cluster 3, uma vez que é o cluster onde ficaram inseridos maior número de consumidores, sendo eles consumidores domésticos e alguns com microprodução associada. O comportamento das tarifas para o cluster 1 e cluster 2 é muito semelhante às do cluster 3, havendo algumas variações em valores absolutos, que não são de grande relevância para esta análise que estamos aqui a considerar.

Esta análise é feita tendo a tarifa regulada como referência, começamos por analisar o valor total diário das tarifas T_ERSE e T1_BTN_I. O valor da tarifa regulada é logo à partida, maior que o valor da tarifa nova, mais de o dobro do valor. Como já vimos anteriormente a tarifa nova foi calculada tendo a influencia das três componentes (preço de mercado, consumo e produção), o que permite ao consumidor ou grupo de consumidores como neste caso prático

acontece, ter acesso a custos de energia bastante menores, em comparação com a tarifa regulada. Os resultados dos custos correspondem aos valores de T_ERSE, T1_BTN_I_m1 representados no gráfico da Figura 4.27 .

Analisando agora a nova tarifa utilizada no cálculo do custo correspondente ao T19_BTN_I_m1, esta tem um valor ainda mais baixo que a tarifa anterior, tendo esta tarifa uma forte componente de produção quando comparada com as duas anteriores, o que faz com que o custo para o consumidor seja ainda mais baixo, como se verifica graficamente.

A tarifa T37_BTN_I pelo facto de ter uma componente muito forte associada à produção em detrimento das outras componentes, parece ser mais equilibrada, uma vez que permite obter um custo significativamente mais baixo quando comparado com a tarifa regulada, sem atingir valores que podem ser exageradamente baixos, quando comparada com a tarifa T19_BTN_I.

Já a tarifa T55_BTN_I é diferente pois tem um valor ligeiramente superior à tarifa regulada T_ERSE_BTN_I, é uma tarifa que tem uma forte componente de consumo, logo vai ter também, assim está associada a um valor de custo ligeiramente superior à tarifa regulada.

Na tarifa T73_BTN_I verifica-se novamente que sendo uma tarifa inferior à taifa da regulada, embora ligeiramente superior às tarifas T1_BTN_I e T37_BTN_I, o custo para o consumidor vai ser menor quando comparado com o da tarifa regulada e vai ser ligeiramente maior quase duas novas tarifas referidas. Esta tarifa pode também ser considerada como uma das mais equilibradas, sendo que tem uma forte componente associada ao perfil típico do consumidor, permitindo assim uma adaptação.

Neste método não é considerada qualquer influência no comportamento do consumidor, não existe componente de elasticidade.

No Método 2 – Processo 1 (m2_P1) é considerado um factor de elasticidade, ou seja, o comportamento do consumidor passa a ser influenciado pelo preço a que a energia é comercializada. Neste caso foi utilizado um valor de elasticidade numa base proporcional à tarifa e como era previsível e agora visível graficamente, não houve qualquer influência no custo, mantendo-se este igual ao valor do custo quando utilizada a tarifa da ERSE e não considerando elasticidade. Sendo o consumo directamente proporcional à mudança da tarifa, um aumento ou decremento no valor da tarifa, reflecte-se directamente no consumo logo, o valor de custo mante-se inalterado. Na Tabela 7-22 do Anexo B.4, são expostas partes das folhas de cálculo Excel contendo a informação relativa aos resultados obtidos co cálculo do custo com a nova tarifa, considerando a elasticidade.

No Método 2 – Processo 2 (m2_P2) é considerado novamente o factor elasticidade, mas agora com um valor mais baixo, mais realista como já foi referido na secção da metodologia, na Tabela 7-23 do Anexo B.5, são expostas partes das folhas de cálculo Excel contendo a informação relativa aos resultados obtidos no cálculo do custo com a nova tarifa, considerando uma elasticidade metade da considera anteriormente.

Novamente através da análise dos gráficos da Figura 4.27, analisando os resultados relativos ao cluster 3, vamos verificar que nem todas as tarifas novas com valores mais baixos que a tarifa da ERSE dão origem a custos mais baixos para os diferentes clusters. Assim vamos analisar o resultado do custo identificando a influência dos pesos das três componentes que fazem parte da tarifa.

A tarifa T1_BTN_I_m2_P1 onde o peso de todos os componentes é igual, comparativamente com a tarifa da ERSE, permitiu chegar a um valor de custo mais baixo para o consumidor, uma vez que a tarifa tem um valor mais baixo. Quando comparamos os valores do custo considerando a mesma tarifa T1_BTN_I, mas com e sem elasticidade, verificamos que o custo que considera elasticidade é maior. Isto acontece porque o consumidor acaba por aumentar o consumo face à descida do preço de energia, enquanto na ausência de elasticidade ele fica com o mesmo consumo, mas com o preço da energia mais baixo, logo os custos são menores. Este custo é maior quando comparado com o caso que não considera elasticidade, o mesmo não acontece quando comparado com a tarifa base da ERSE.

Na tarifa associada ao custo representado em T19_BTN_I_m2_P2, é atribuído um peso maior à componente da produção. Quando a produção aumenta é benéfico para o sistema que o consumo aumente, para não haver desperdícios de produção renovável, e para que esta energia seja utilizada de forma eficiente, de forma a por exemplo, evitar consumos exagerados noutras alturas em que a produção seja mais baixa, obrigando o sistema a utilizar outras fontes de energia, não renováveis, e mais caras. Logo, ao aumentar a produção a tarifa desce, e assim o consumidor é incentivado a aumentar o seu consumo e consequentemente aumentar os seus custos. O mesmo tipo de comportamento é verificado para a tarifa T37_BTN_I_m2_P2.

Na tarifa T55_BTN_I já vimos que o seu valor é superior ao valor da tarifa regulada, levando logo á partida a que se verifique um custo associado que também será maior.

Na tarifa T73_BTN_I_m2_P2 a componente do consumo tem um valor maior, logo quando o sistema vai estar a consumir mais, a produção vai assumir um valor menor e o preço da energia vai aumentar, levando a que também o custo aumente.

Ao existirem factores de influência para o comportamento de consumo dos consumidores, quando se verifica que o valor da tarifa nova é menor que a tarifa da ERSE, podemos assumir que o consumo vai aumentar, porque o consumidor passa a ter um preço mais baixo de energia e pode assim consumir mais energia mantendo o valor da sua factura, podendo até vir a verificar-se um aumento no custo. Num cenário real é possível que a elasticidade seja menor e mesmo havendo uma tarifa menor é possível que não se traduza num aumento de consumo muito significativo, assim como o contrário, se a tarifa aumentar é possível que o consumidor não vá reduzir muito o consumo porque muitas vezes estão a fazer consumos que não podem ser alterados (cozinhar, aquecer água, luzes à noite, etc.). Contudo um cenário mais realista da elasticidade é um estudo diferente, fora do âmbito deste trabalho e que poderá ser considerado como trabalho futuro. Aqui estamos a apresentar comparações, cenários hipotéticos e de referência como estudo base.