Tópicos. A Nova Era da Indústria Eléctrica Justificação e Tendências Gerais. João Tomé Saraiva FEUP Porto, Fevereiro de 2006

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jsaraiva@fe.up.pt

A Nova Era da Indústria Eléctrica Justificação e Tendências Gerais

João Tomé Saraiva (jsaraiva@fe.up.pt) FEUP

Porto, Fevereiro de 2006

Tópicos

Introdução O passado

As forças que induziram a mudança Novas estruturas e modelos

Estruturas da transmissão Algumas experiências A Directiva Europeia Conclusões

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O passado

No passado, as empresas eléctricas

-utilities - correspondiam a monopólios verticalmente integrados;

O conceito de monopólio natural

justificava este tipo de estrutura;

Em alguns países havia apenas uma

utility integrando os sectores de produção, transporte e distribuição;

Noutros, havia diversas companhias a

quem estavam concessionadas áreas geográficas;

O passado

IPP Produção

Transmissão Distribuição Serviços aos cons.

Consumidores

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O passado

Os consumidores não tinham possibilidade

de escolher o fornecedor;

Os preços resultavam de acordos com

entidades reguladoras ou com governos;

Havia pouca ênfase no controlo de custos; Havia um elevado número de empregados; O planeamento era realizado de forma

centralizada;

Havia pouca tolerância a incertezas e,

tipicamente, um pequeno número de serviços;

O passado

Até aos anos 70 - Era Dourada:

as cargas aumentavam de forma estável - 7, 10% ao ano;

a previsão de cargas era realizada de forma mais simples que hoje;

o preço das infra-estruturas não se modificava de forma substancial;

a crise do petróleo ainda não tinha ocorrido;

eram realizadas grandes economias de escala;

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As forças que induziram a mudança

Nos anos 70 e 80 o enquadramento geral

do sector modificou-se:

crise petrolífera - 1973;

inflação elevada - dois dígitos;

elevadas taxas de juro;

maior dificuldade em prever as cargas;

preocupações ambientais e com a conservação do ambiente;

Diversas actividades foram

"desreguladas": aviação, telefones, gás;

Liberalização do comércio internacional;

As forças que induziram a mudança

Políticas regulatórias, privatização, e

nova legislação;

Avanços tecnológicos e abundância e

declínio dos preços do gás;

Novas preocupações ambientais; Dinâmica do mercado e desejo de

encontrar novas áreas de negócios;

Pressão dos grandes consumidores

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As forças que induziram a mudança

ELECTRICIDADE GAS 1982 1990 1992 1994 1996 1998 2000 Chile Noruega

Inglaterra&W Argentina Austrália Suécia N. Zelândia Alemanha Califórnia Holanda Espanha EU Dir.

UK _USA _Austrália Alemanha EU

As forças que induziram a mudança

Desregulamentação? Liberalização?

Privatização?

Por diversas razões, estes termos não

são os mais adequados para designar este processo;

Re-regulamentação e restruturação da indústria eléctrica.

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Novas estruturas e modelos

Não há uma única nova estrutura e um

único novo modelo de operação;

Alguns aspectos comuns:

Novos desafios - trocas de informação em tempo real (ex. OASIS - Open Access Same-Time

Information System);

Elevado número de actores e agentes;

Necessidade de novos esquemas tarifários;

Serviços auxiliares;

Ambiente mais arriscado e incerto;

Dificuldade crescente em realizar estudos de planeamento;

Novas estruturas e modelos

Requisitos:

Privatização;

Liberalização;

Nova estrutura horizontal - mais actores e consolidação;

Nova estrutura vertical - Unbundling;

Entidade Reguladora independente;

Independent System Operator,

Operador de Mercado e Companhias na área da Transmissão,…;

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Novas estruturas e modelos - Pool

O Pool corresponde a uma super

entidade estabelecendo relações com companhias produtoras, distribuidoras, consumidores elegíveis e com a rede de transmissão;

Tem um conjunto alargado de funções

de natureza técnica e comercial;

O Pool é responsável por um

despacho centralizado;

Novas estruturas e modelos

-Contratos Bilaterais

Neste caso, as funções de natureza técnica e comercial são separadas;

Há um relacionamento directo entre companhias produtoras, por um lado, e companhias

distribuidoras, consumidores elegíveis ou

retailers, por outro - contratos, preços, duração,

qualidade;

Há necessidade de algum grau de coordenação para lidar com problemas de segurança e de congestionamento;

O Operador de Sistema deverá ter poder para fazer alterações nos valores contratados devidos a razões de natureza técnica - transparência;

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Novas estruturas e modelos

Uma estrutura desverticalizada

G - companhia prod. ISO - ind. system operator PM - power marketer TP - rede de transmissão PX - power exchange RP - retailer

AS - serviços auxiliares D - companhia distribuidora SC - schedule coord.

G

PM

ISO

RP

D

SC PX

AS TP

TRANSMISSÃO

Novas estruturas e modelos

G - actividade muito competitiva com diversos agentes. Nos anos mais recentes tem ocorrido consolidação.

PM - actividade muito competitiva - brokers, produtores de gás, … A competição por direitos de transmissão T&D é crucial;

RP - actividade muito competitiva. Corresponde a agentes fornecendo uma gama alargada de serviços aos consumidores finais;

D - a actividade de distribuição pode ser agrupada com RP, com outras companhias distribuidoras, com companhias de outras áreas (gás, telefones, …);

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Novas estruturas e modelos

Função de transmissão

SC - pretende alocar as produções às cargas não

necessariamente através de um mercado spot. Em algumas estruturas SC e PX estão agrupados. Noutros casos, não existe o PX; SC é realizado de forma descentralizada por áreas de controlo;

PX - é uma forma de equilibrar a produção e a carga

em mercados de tipo (hora, 1 dia, alguns meses),

AS - actividade competitiva para fornecer potência

reactiva, controlo de tensão, reserva girante e fria, compensação de perdas, ...

TP - fornecimento de serviços de transmissão,

tratando todos os utilizadores de forma não discriminatória;

Novas estruturas e modelos

Função de transmissão

ISO - opera a rede de transmissão e fornece

serviços.

)Pode corresponder a um país ou a uma área

geográfica;

)pode ter funções na transmissão, fiabilidade,

mercado, despacho, serviços auxiliares e settlement;

)pode estar agrupado com outras actividades

como a transmissão (NGC);

)um aspecto crucial é que o ISO deverá ser

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Transmissão - Alguns Exemplos

NGC:

estrutura em que o ISO, PX e TP estão agrupados;

fornecedores de AS separados;

Noruega:

ISO e rede de transmissão agrupados;

PX, SC e AS separados;

Estruturas na Transmissão

NYPP e VPX:

ISO e PX estão agrupados;

Entidades separadas para SC, AS e TP;

Califórnia:

Entidades separadas para cada função: SC, AS, TP, PX e ISO;

O mercado admite contratos bilaterais e negociação no mercado spot;

Planos de produção são submetidos ao ISO pelos SC e PX para avaliar a

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Estruturas na Transmissão

Alberta:

Entidades separadas para AS, TP, PX e ISO;

Ausência de SC;

ERCOT:

Entidades separadas para SC, AS, TP e ISO;

Ausência de PX;

SC's coordenam os contratos em cada área;

O ISO actua como um coordenador de segurança nas interacções entre áreas;

Algumas Experiências - Chile

A reforma da industria eléctrica começou

em 1982 tendo em vista criar competição:

privatização de companhias produtoras;

privatização de companhias distribuidoras;

Criação de novas instituições:

Comissão Nacional de Energia (CNE): )definir políticas e estratégias de

desenvolvimento;

)propor normas;

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Algumas Experiências - Chile

Centro de Despacho Económico de Cargas (CDEC):

)coordenação da operação do sistema;

)equilibrar produção e consumo; )administrar o mercado spot;

)planear a operação do sistema produtor e de transmissão;

Superintendência da Electricidade e do Fuel (SEC):

)monitorização da aplicação de leis e regulamentos;

)monitorização da qualidade de serviço e da segurança das instalações;

Algumas Experiências - Chile

Sistema produtor - competição;

Sistema de transmissão - pertence a companhias privadas proprietárias de produção;

As tarifas são baseadas em preços nodais; O preço final integra:

um termo associado ao custo marginal a curto prazo;

um factor para considerar perdas na transmissão;

um termo associado ao Valor Acrescentado da Distribuição:

)custos de investimento, manutenção e operação;

)perdas na distribuição;

)custos fixos de administração e de serviços de acordo

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Algumas Experiências - Inglaterra e Gales

Até 1989 o sector estava organizado em

termos de áreas geográficas

responsáveis pela distribuição - Area Boards - coordenadas pela CEGB;

Em 1989 foi aprovado o Electricity Act

-EA introduzindo competição na produção e distribuição;

O EA criou uma entidade independente

-National Grid Company, NGC - que pode ser encarado como um ISO de tipo

maximalista;

Algumas Experiências - Inglaterra e Gales

NGC:

é proprietária da rede de transmissão e realiza a sua

exploração;

é um Pool assimétrico baseado em:

)previsões de cargas;

)bids submetidas por geradores;

realiza o controlo em tempo real;

está encarregada da administração do mercado e

das actividades de settlement;

adquire e despacha os serviços auxiliares;

é encarregada das questões de segurança e de

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Algumas Experiências - Inglaterra e Gales

Há 12 companhias regionais que adquirem energia aos geradores e fornecem os consumidores - REC's - Regional Electric

Companies;

Nos anos mais recentes têm sido concedidas licenças para retailing Second Tier Licences -permitindo alimentar consumidores com potência superior a 100 kW;

Até 1994 apenas os consumidores com potência superior a 1 MW eram elegíveis - cerca de 5000; Após 1994 o limiar de elegibilidade desceu para

100 kW - cerca de 55.000.

Algumas Experiências - Inglaterra e Gales

Os geradores recebem o Pool Purchase Price -PPP - calculado pela NGC de acordo com o preço do mercado spot - SMP - System Marginal Price; Para além desta parcela, há um pagamento por

capacidade instalada:

é calculada para cada período o valor do LOLP;

em conjunto com o valor da potência de perdas

-VOLL - Value of Lost Loads - é obtido o PPP; PPP=SMP+LOLP.(VOLL-SMP);

se a potência declarada for elevada, o valor do LOLP é pequeno e a remuneração por capacidade é pequena;

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Algumas Experiências - Inglaterra e Gales

As tarifas na transmissão incluem:

um termo fixo dependente dos custos de investimento; um termo variável dependente dos custos das perdas;

As 12 REC´s e consumidores elegíveis pagam o

Pool Sales Price - PSP. Este preço corresponde

ao PPP mais um uplift (custo de reservas, potência reactiva, …);

Na distribuição as tarifas reguladas são controladas através de um sistema RPI-X;

O valor X é estabelecido pelo OFFER para cada período regulatório por forma a passar para os consumidores ganhos de eficiência;

Algumas experiências - Suécia & Noruega

Até 1991,na Noruega e Suécia os preços

eram fixados através de decisões políticas tendo em conta o conceito de serviço público;

A maior parte da energia era fornecida por

companhias verticalmente integradas;

Em 1991 foi aprovado o Energy Act

re-regulando a indústria e pretendendo

estabelecer um mercado competitivo entre produtores e consumidores;

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Algumas experiências - Suécia & Noruega

Na Noruega o governo reorganizou as participações do estado no sector criando a Stattnet (transmissão) e a Statkraft (produção); Em 1992, o governo sueco criou a Svenska

Kraftnat (transmissão) e a Vattenfall (produção); Desde 1993 as duas companhias de

transmissão começaram a estudar a implementação de um mercado comum;

Em 1996, a Nordic Power Exchange, Nord Pool, iniciou o seu funcionamento;

Algumas experiências - Suécia & Noruega

A integração na Nord Pool é voluntária e a maioria da energia é ainda transaccionada tendo por base contratos bilaterais, via entidades distribuidoras ou brokers; Em 1996, 16% do consumo total foi

negociado no spot market da Nord Pool; Os preços correspondentes, juntamente

com os preços do mercado de futuros dão indicações importantes para o mercado de contratos bilaterais;

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Algumas experiências - Espanha

Até 1995, existia um sistema de tipo

monopolista, apesar de existirem diversas utilities;

Em 1995, foi aprovada uma nova lei

-LOSEN - introduzindo alguns mecanismos de mercado e criando um regulador

independente;

Desde Janeiro de 1998, o sistema foi

liberalizado - mercado spot, intradiário, contratos bilaterais, mercado para serviços auxiliares, acesso de consumidores,

directiva europeia e reciprocidade;

Algumas experiências - Espanha

O mercado integra:

contratos bilaterais (físicos e às diferenças);

mercado 1 day-ahead - pool;

mercado intradiário - despacho final;

mercado de serviços auxiliares;

mercado de futuros;

Criação do Operador de Mercado - OMEL,

Operador de Sistema e CSEN;

Níveis de elegibilidade mais elevados que os

impostos pela Directiva 96/92 da EU;

Especificação de um período de transição:

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Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

A EU integra 15 estados membros com

estruturas diferentes nos seus sectores eléctricos:

centralização/decentralização;

verticalmente integradas/unbundled;

públicas/privadas/mistas/municipais;

serviço público/mercado;

uma única/diversas utilities com áreas franchizadas;

condicionamentos históricos e legais;

Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

Princípios gerais

Abertura gradual do mercado;

Subsidariedade (flexibilidade para acomodar soluções nacionais);

Equivalência - há diversas opções admissíveis que deverão levar a resultados economicamente comparáveis e ao mesmo grau de abertura dos mercados;

Reciprocidade;

Possibilidade de imposição de requisitos de serviço público - planeamento a longo prazo;

Transposição para as legislações nacionais;

Sistema de preços na transmissão simples e transparente;

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Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

Unbundling - separação contabilística de cada actividade - não é necessária a separação jurídica;

Produção:

autorização;

propostas (tendering); Transmissão:

Single buyer - Pool; Third Party Access - TPA:

)regulado com base em tarifas publicadas;

)negociado (contratos);

Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

Abertura gradual do mercado; Valores mínimos:

até 1999 - 40 GW.h por ano - 25 %

até 2002 - 20 GW.h por ano - 28 %

até 2005 - 9 GW.h por ano - 33 %

Os consumidores elegíveis são identificados

pelos estados membros. Estes incluem obrigatoriamente:

grandes consumidores - mais de 100 GW.h/ano;

companhias de distribuição fornecendo consumidores elegíveis;

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Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

Mercado Interno da Electricidade em 1998/99 Total demand (TWh) Demand larger than

40 GWh (TWh)

% of demand larger than 40 GWh Countries 1996 1997 1996 1997 1996 1997 Austria 49,0 49,8 13,1 14,0 26,66 28,14 Belgium 71,4 73,3 25,7 27,4 35,93 37,32 Denmark 32,4 32,4 2,9 3,0 8,97 9,38 Finland 67,3 71,3 28,8 32,6 42,81 45,70 France 384,2 381,6 100,6 101,7 26,18 26,65 Germany 463,0 467,0 125,0 133,0 27,00 28,48 Greece 36,3 30,6 7,2 6,4 19,73 20,82 Holland 89,3 92,3 19,9 24,7 22,25 26,72 Ireland 15,8 17,0 1,7 2,0 10,44 11,48 Italy 246,0 253,7 60,1 66,3 24,41 26,13 Luxemburg 5,0 5,2 2,4 2,7 48,72 52,94 Portugal 29,5 32,3 5,5 5,7 18,60 17,66 Spain 154,7 161,4 37,7 39,4 24,34 24,43 Sweden 134,3 132,6 41,7 43,7 31,05 32,95 United Kingdom 305,7 309,3 56,7 56,2 18,56 18,16 Total 2084,0 2109,7 528,8 558,7 25,37 26,48

Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

Mercado Interno da Electricidade em 1998/99

Countries % of market liberalization Germany 100 Sweden 100 Finland 100 United Kingdom 100 Denmark 90 Luxemburg 45 Spain 44 Belgium 35 Holland 33 Italy 30 Austria 28,14 Ireland 28,0 Portugal 26,48 (*) France 26,48 Greece 26,48 Minimum % 26,48

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Algumas experiências

Directiva EU 96/92, 19 Dez. 1996

Mercado Interno da Electricidade em

1998/99

Evolução da elegibilidade em Portugal:

) Em Junho de 2001 havia 214 clientes elegíveis (consumo superior a 9 GW.h por ano e por ponto de consumo);

) Destes, 30 deles eram CNV e tinham um consumo de 629 GW.h (1,9% da carga total de 33100 GW.h);

) Em Janeiro de 2002 passaram a ser elegíveis todos os

consumidores excepto BT (cerca de 18000, representando 45% do consumo;

) Em Janeiro de 2005 passaram a ser elegíveis todos os

consumidores excepto BTN (cerca de 50000 clientes representando 55% do consumo;

) Destes, cerca de 5000 eram CNV e representavam um consumo de cerca de 18,5% em relação à carga total (45511 GW.h).

Directiva EU 2001/77/CE para Promoção de

Energias Renováveis

Artigo 7

A produção a partir de fontes distribuídas e de energias renováveis (nomeadamente eólica) tem prioridade sobre as restantes fontes de energia::

) Não aplicação de penalidades por desvios de produção (Portugal, Alemanha, Dinamarca, Holanda, Espanha,...);

) Aplicação de penalidades por desvios de produção (UK, Noruega, Suécia, Finlândia, Espanha, ...);

Os estados membros podem determinar que os custos de interligação sejam total ou parcialmente suportados pelos TSO ou DSO;

As tarifas por uso das redes de transporte e distribuição devem incorporar os benefícios resultantes da existência de produção dispersa;

)Ex. Em Portugal o coeficiente LEV internaliza o benefício decorrente da redução de perdas.

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Directiva EU 2001/77/CE para Promoção de

Energias Renováveis

Objectivos da UE para a energia de fontes renováveis:

Directiva EU 2003/54/EC estabelecendo

Regras Comuns Relativas ao Mercado

Interno de Electricidade

Separação contabilística entre as actividades de rede

e de retalho (comercialização):

)Operador de Rede de Distribuição – DSO;

)Operador de Rede de Transporte – ISO ou TSO;

A separação legal não é necessária;

Obrigações de serviço público:

)Garantia de serviço (relatório bianual); )Qualidade de serviço e preços;

)Protecção ambiental (Eficiência energética e protecção contra alterações climáticas);

Acesso às redes baseado em tarifas publicadas;

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Directiva EU 2003/54/EC estabelecendo

Regras Comuns Relativas ao Mercado

Interno de Electricidade

Alguns aspectos importantes:

)Artigo 9, a) – “Cada Operador da Rede de Transporte é responsável por assegurar, a longo prazo, a

possibilidade de o sistema poder acomodar todos os pedidos razoáveis para transmitir electricidade”;

)“… to meet reasonable demands for the transmission of electricity…”;

)Artigo 11, no. 3 – “Um estado membro pode determinar que o operador de sistema, quando realiza o despacho da produção, dê prioridade às instalações usando energias renováveis, ou resíduos ou produzindo de forma combinada calor e electricidade”;

Conclusões - Mudanças

Económicas e Estruturais

Internacionalização dos mercados de energia eléctrica (ex. Central European Market);

Diversificação de serviços;

Variedade de formas contratuais;

Reorganização interna para obter um controlo de custos mais efectivo, unbundling e uma organização mais flexível;

Necessidade de lidar com o risco; Capacidade de antecipação;

Modificações no planeamento e exploração; Novo trajecto para o dinheiro;

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Conclusões - Alterações na cultura da

gestão das empresas

O passado não regressará;

De tendências a longo prazo, entramos numa era de risco e incerteza associada a:

economia, ambiente e riscos financeiros;

maior volatilidade dos preços;

aspectos políticos;

As decisões devem ser tomadas rapidamente -mais oportunidades e riscos acrescidos;

De um ambiente estável, passamos para um mundo em que as soluções flexíveis são cruciais; As mudanças ocorreram mais cedo que o

esperado;

Conclusões - Aspectos Políticos

e Regulatórios

Perigo de regulamentações demasiado extensas, pesadas e complexas;

Os stranded costs deverão ser alvo de uma decisão política

Necessidade de regras claras,

transparentes e de um tratamento não discriminatório a todos os agentes; Despolitização das discussões;