[pt] Este trabalho foca a política adotada em 2009 no Brasil para a contratação de energia eólica via leilões e seus impactos na decisão de investimento. Dividida em três partes conectadas entre si, esta tese primeiro discute as políticas de incentivo à energia eólica já adotadas no Brasil e em outros países, os benefícios e dificuldades da inserção eólica, identificando os problemas da atual política e propondo alterações. Na segunda parte, analisa-se a decisão sobre que quantidade ofertar em leilões de energia eólica no Brasil, e a que preço, considerando-se o risco do vento e as regras específicas para o segmento eólico adotadas em 2009. Usa-se como critério de decisão a medida Ômega (KEATING & SHADWICK, 2002), medida de risco ainda pouco disseminada no mundo corporativo e em especial no segmento eólico. Conclui-se que o setor tem incentivos para participar dos leilões ofertando um pouco mais que a geração esperada do projeto, haja vista que as regras são assimétricas para as situações em que o projeto está desempenhando abaixo ou acima do esperado. O resultado é útil para legisladores e para potenciais investidores em geração eólica no Brasil. Finalmente, considerando-se que alguns projetos de menor potencial eólico sobrepujaram outros de maior viabilidade econômica no leilão, a terceira parte deste trabalho procura identificar até que ponto o cenário incerto e as diferentes visões sobre o futuro podem ter favorecido este resultado. Supondo-se que ganhadores e perdedores do leilão apresentam assimetrias não só em termos do investimento necessário para entrar no mercado e no valor de seus projetos-padrão, mas também na forma como prevêem que o mercado para energia eólica evoluirá no Brasil, a tese analisa este problema à luz da teoria de Jogos com Opções Reais, avaliando a decisão de investir em projetos eólicos em ambiente de incerteza e sob os efeitos de competição. Mais especificamente, usa-se como referencial teórico os trabalhos de Huisman (2001) e Pawlina & Kort (2006) para duopólios assimétricos, estendendo-os de modo a considerar três assimetrias: assimetria no investimento necessário para entrar no mercado, no fluxo de valor de cada jogador (representado pelo valor dos projetos-padrão que comporão o portfólio de cada jogador), assimetria no processo estocástico utilizado para caracterizar as perspectivas futuras para os projetos eólicos. Análises de sensibilidade do modelo aos parâmetros identificam as situações limite em que se passa a favorecer a entrada no mercado de projetos menos viáveis economicamente e, portanto, com menores chances de serem concretizados. Conclui-se que pequenas discrepâncias na visão de futuro podem ter deixado de fora do leilão empresas com maiores chances de materializarem seus projetos. O risco de preempção de empresas menos viáveis cai quando há menos informação sobre as crenças dos concorrentes, porém ao custo de preços de energia um pouco mais elevados para os consumidores. Observa-se que quando há baixa incerteza e similaridade de crenças, fruto de política governamental mais clara, favorece-se tanto uma tarifa baixa de energia quanto uma indústria eólica mais forte no Brasil. / [en] This dissertation focuses on the governmental policy adopted in 2009 to contract wind power energy in Brazil through auctions and its impacts on the decision to invest in the wind power industry, and is organized into three separate but interconnected studies. The first study discusses the incentive policies adopted in Brazil and worldwide and the benefits and difficulties of increasing the stake of wind power in the country, identifying potential problems in the current policy and proposing changes. In the second part, the decision on the optimal amount of power to offer at auctions - and at what price - is analyzed based on the wind risk at the project’s site and on the specific rules for wind power in Brazil that were prevailing in 2009. For this purpose, the Omega measure (KEATING & SHADWICK, 2002) was adopted as decision criterion. The use of the Omega measure is still new to the corporate world and has not yet been used in the wind industry. The main conclusion is that entrepreneurs have incentives to sell slightly more than the expected output of the wind farm, given that the purchasing rules are asymmetric for situations in which a farm is underperforming or is above expectations. This result is useful for legislators and potential investors in wind power generation in Brazil. Finally, considering that some projects with lower wind potential have won over others with higher potential, the third part of this work attempts to identify to what extent the uncertain scenario and investors’ different outlooks of the market’s potential may have influenced this result. Assuming that losers and winners of the auction had asymmetries not only in terms of the investments necessary to enter the market and build their portfolio of wind farms, but also in terms of their views on how the market for wind power will evolve in Brazil, this dissertation analyses this problem in light of the Option-Games Theory, deriving the decision to invest in wind projects under uncertainty and competition. The theoretical frameworks of this analysis are the works by Huisman (2001) and Pawlina & Kort (2006) for asymmetric duopolies, extending their theory to consider three asymmetries: asymmetry in the investment to enter the market, in the value of each player’s portfolio, and asymmetry in the stochastic process adopted by each player to describe the market prospects for wind farms. A sensitivity analysis to the parameters of the model identified the thresholds above which less viable firms preempt the market. The main conclusion is that minor asymmetries in the views about the future may have been sufficient to make more viable firms quit the auction earlier. The risk of less viable firms preempting the market drops when their opponent’s beliefs are not known, but at the expense of higher energy prices for consumers. When uncertainty is low and beliefs are symmetric, a feasible scenario when the governmental policy for the sector is clearer, the result can be lower energy tariffs as well as a stronger wind industry in Brazil.

[pt] Diversos países vêm utilizando leilões de contratos como mecanismos para induzir à expansão da oferta do sistema elétrico. Em sua grande maioria, o tipo de contrato licitado é um contrato financeiro do tipo forward. Mais recentemente, o uso de contratos de opção vem sendo utilizado. No caso do Brasil, os contratos de opção de compra de energia elétrica, também conhecidos como contratos por disponibilidade, vêm sendo licitados pelas distribuidoras. Nestes leilões, o vendedor (gerador) participante realiza ofertas simultâneas do prêmio da opção e de seu strike price. Dessa forma, um primeiro desafio é a comparação entre opções com distintos strikes e prêmios. Para um gerador termoelétrico, o desafio subseqüente é como realizar estratégias de ofertas nestes leilões que maximize o retorno do agente, que o torne competitivo e que satisfaça seu perfil de risco. O objetivo desta dissertação de mestrado é desenvolver uma metodologia para determinar a estratégia de oferta de termelétricas em leilões de venda de contratos de opção de compra de energia elétrica. Inicialmente, será apresentado o critério de comparação das opções com distintas características. Em seguida, será estudado o problema de determinar o binômio prêmio de risco e o preço de exercício que devem ser ofertados, visando maximizar a competitividade do projeto no leilão. Adicionalmente, serão analisadas a influência de incerteza no fornecimento de combustível (que introduz incerteza no custo variável de produção) e o perfil de aversão a risco do gerador. Exemplos e estudos de caso serão ilustrados para uma termelétrica bicombustível com incerteza na disponibilidade de gás natural. / [en] The use of a contract auction scheme to induce the electricity system expansion is been carried out worldwide. In most of the cases, the auctioned contract is a financial forward contract. More recently, option contracts are been implemented. In Brazil, energy call options, also known as availability contracts, are offered to distribution companies in an auction scheme. On these auctions, the seller (generator) bids both the strike price and the option premium. Consequently, the first challenge is how to compare call options with different strikes and premium. From a thermo electrical generator point of view, the second challenge is how to develop a bidding strategy which maximizes its revenue, competitiveness and taking into account the risk-averse behavior. The objective of this thesis is to develop a methodology for bidding strategies for a thermal plant in auctions for long-term electricity call options. Initially, the problem of comparing call options with different strikes, quantities and premium will be addressed and the solution adopted will be described. We then analyze the optimum bidding strategy, which determinates the premium and strike bids that maximizes the generator competitiveness, taking into account the risk aversion of the generator. Additionally, the cost uncertainty influence will be analyzed (which introduces variable cost uncertainty). Examples and case studies are presented with data from the Brazilian system for a dual-fuel generator with natural gas availability uncertainty.

[pt] O objetivo desta tese é desenvolver uma metodologia para estratégia de oferta de geradoras em leilões de contratos de energia elétrica, que determine a quantidade ótima que deve ser ofertada de cada contrato para cada ní­vel de preço de leilão, levando em conta os perfis de risco de cada agente e os riscos associados à  contratação. Em particular a incerteza quanto ao montante de energia produzida e ao seu preço no mercado de curto prazo (preço spot), também conhecida como incerteza de quantidade e preço. Desta forma, são realizadas aplicações desta metodologia para dois tipos de leilões de energia existente, mono e multi-produto. Neste segundo caso (multi-produto) é realizado um estudo de caso para o Leilão de Transição que ocorrerá em dezembro de 2004, onde serão leiloados 75% da eletricidade disponí­vel hoje no país (55 mil MW), segundo as diretrizes do novo modelo do setor elétrico brasileiro. / [en] The objective of this work is to develop a methodology for bidding strategies in multi-unit auctions for long-term electricity power purchase agreements (PPA). Considering a descending price auction design, the objective of a generating agent is to determine the optimal amount of energy to be offered in each contract for the actual auction prices at each round that maximizes the revenues of the agent given their risk profiles and the contract risks involved. The main risk treated in this work is the so-called price- quantity risk, related to the negative correlation between energy produced and the short term prices (spot price). The modeling of the risk profile for each agent is done using utility functions. This methodology is then applied on two types of auctions: singleproduct (only one contract being auctioned) and multi-product (more than one product is simultaneously auctioned). Case studies are presented with data from the Brazilian system. In particular, on the second type (multivariated auction) the case study is realized for the transition auction that will occur on December 2004, where 75% of the generation market of the whole country (about 55GW) will be negotiated under the guidelines of the new Brazilian electrical sector model.