[pt] A redução da poluição e das emissões de gases de efeito estufa tem sido o foco de um grande esforço global. Nesse contexto, Certificados de Energia Renovável (RECs) são de grande importância para incentivar mudanças na matriz energética, visando à adoção de práticas sustentáveis. Dado o crescimento deste mercado e as características dos RECs, uma das potenciais ferramentas impulsionadoras da sua adoção é o protocolo de rede blockchain. Nesta pesquisa, analisamos três modelos autônomos de emissão e venda na blockchain de tokens baseados em RECs em condições de incerteza para um gerador de energia renovável. Nos três modelos, o gerador tem a opção de investir agora ou daqui a um ano para ter o direito de emitir RECs e ofertá-los através de leilões de venda trimestrais. No primeiro, assumimos que o preço do token é fixo, seguindo o conceito de uma stable coin. No segundo, consideramos que o preço segue uma função inversa da demanda sujeita a choques estocásticos. Finalmente, no terceiro, a demanda por RECs é incerta e busca-se maximizar o lucro do gerador. Realizamos uma aplicação numérica para verificarmos a validade dos modelos e concluímos, considerando os parâmetros adotados, que o gerador deverá investir no segundo modelo, pois foi o que apresentou maior VPL ( 60.992,70 Reais). Contudo, se a volatilidade da demanda for inferior a 20,00 por cento, o modelo ótimo para o gerador é o primeiro modelo. A principal contribuição deste trabalho é analisar a dinâmica do desempenho de produtos digitais sob incerteza. / [en] Reducing pollution and greenhouse gas emissions has been the focus of a major global effort. In this context, Renewable Energy Certificates (RECs) are important as they provide incentives for changes in the energy matrix, towards the adoption of sustainable practices. Given the growth of this market and the characteristics of RECs, one of the potential drivers of their adoption is the blockchain network protocol. In this research, we analyze three autonomous models for issuing and selling in the blockchain of REC based tokens for the renewable energy generator. In all three models, the generator has the option to invest now or in one year for the right to issue RECs and offer them through quarterly sales auctions. In the first model, we assume that the token price is fixed following a stable coin concept. In the second model, we consider that the price follows an inverse demand function subject to stochastic shocks. Finally, in the third model, the demand for RECs is uncertain and the purpose is to maximize the generator s profit. Through a numerical application, we verify the validity of the models and conclude, considering the parameters adopted, that the generator should invest in the second model, since it was the one with the highest NPV (60,992.70 real). However, if the demand volatility is less than 20.00 percent, the optimal model for the generator is the first model. The main contribution of this work is to analyze the performance dynamics of digital products under uncertainty.

[pt] Este trabalho tem por objetivo analisar um projeto de exploração e produção de petróleo típico do pré-sal brasileiro em processo de unitização que possui incertezas técnicas e de mercado e flexibilidade gerencial para adiar o investimento. Esse tipo de projeto, na maioria das empresas, é valorado através dos métodos tradicionais de análise econômica financeira. Já se sabe, no entanto, que quando se tem incertezas e flexibilidade gerencial, existem opções associadas, que tem o potencial de aumentar o valor dos ativos. Foi realizada uma aplicação numérica a um campo de petróleo hipotético através da metodologia de opções reais utilizando dados típicos da indústria. Foi avaliada a alternativa de adquirir informação de reservatório através da realização de um teste de longa duração (TLD), com intuito de reduzir as incertezas técnicas antes da unitização e elaboração do plano de desenvolvimento do campo. Considerando a opção de postergar o investimento no projeto para a realização do TLD, foi possível analisar também o impacto da incerteza de mercado que é, neste caso, o preço futuro do petróleo. Os resultados do estudo indicam que, para todas as partes envolvidas, é ótimo esperar e investir em informação antes de fechar o processo de unitização. Como contribuição, esta dissertação propõe a aplicação de um modelo de opções reais que analisa o valor da informação e o momento ótimo de investimento. Com isso foi possível determinar oVPL de um projeto de desenvolvimento da produção de um campo de petróleoque traz o maior retorno para todas as partes envolvidas. / [en] This paper analyzes a typical pre-salt oil exploration and production project under an unitization process that has technical and market uncertainties and managerial flexibility to defer the investment. This type of project in most companies is valued through traditional methods of economic and financial analysis. It is known, however, that when there are uncertainties and managerial flexibility, there are associated options that have the potential to increase the value of the project. A numerical application to a hypothetical oil field was made using industry-typical data under the real options approach. The alternative of acquiring reservoir information through an extended well test (EWT) was evaluated in order to reduce technical uncertainties before the unitization process and the draw up of the field development plan. Considering the option to defer the investment in order to do the EWT, it was also possible to analyze the impact of the market uncertainty, which in this case are the future oil prices. The results of the study indicate that, for all stakeholders, waiting and investing in information before finalizing the unitization process is optimal. As a contribution, this dissertation proposes the application of a real option model which analyzes the value of information and the optimal investment timing. With this, it was possible to determine the NPV of an oil field development project that provides the highest return to all stakeholders.

[pt] O Brasil é um país cuja matriz elétrica é fortemente dependente da geração por usinas hidrelétricas. Dentro desse cenário, a utilização de usinas termelétricas a biomassa representa uma alternativa vantajosa, pois associa a diversificação da matriz energética brasileira à utilização de fontes renováveis, além de não ser poluidora como suas contrapartes movidas a combustíveis fósseis não renováveis como óleo combustível e gás. Este estudo teve como objetivo realizar a avaliação econômica de um projeto de investimento em uma usina termelétrica a biomassa, adotando estratégias com e sem flexibilidades gerenciais e operacionais, de forma a identificar a metodologia de avaliação mais adequada ao projeto em questão. Na estratégia sem flexibilidade foi adotado o método do fluxo de caixa descontado. Já nas estratégias com incertezas e flexibilidades, foram incorporadas as incertezas referentes ao mercado de energia elétrica e as flexibilidades relacionadas à possibilidade da usina comercializar a energia elétrica gerada integral ou parcialmente nos mercados de longo ou curto prazo. Além disso, há a possibilidade de instalação de uma usina de briquetagem, que permitiria a planta comercializar energia elétrica no mercado de curto prazo ou biomassa em formato de briquetes, dependendo do que for economicamente mais interessante. Os resultados obtidos indicam que a existência de incertezas e flexibilidades gerenciais aumenta o valor do projeto e reduzem significativamente o risco de insucesso do mesmo, o que reforça a idéia de que a avaliação por opções reais, apesar de mais complexa, pode ser mais adequada para determinar o real valor do projeto. / [en] Brazil is a country whose energy matrix is strongly dependent on generation by hydropower plants. Within this scenario, the use of biomass power plants represents an attractive alternative, since it associates the diversification of the Brazilian energy matrix with the use of renewable sources, and is not as polluting as their counterparts moved to non-renewable fossil fuels such as oil and gas. This study aimed to conduct the economic evaluation of an investment in a project of a biomass power plant, considering strategies with and without managerial and operational flexibilities, in order to identify the best methodology for evaluating the project in question. In the strategy without flexibilities, the discounted cash flow method was adopted. In the strategies with uncertainties and flexibilities, the uncertainties related to the electricity market and flexibilities related to the possibility of selling the electricity generated in the long or short term markets were incorporated into the analysis. Moreover, there is the possibility of installing a briquetting plant, which would allow the plant to choose between selling electricity in the short term market or briquettes, whichever is more economically interesting. The results indicate that the existence of uncertainties and managerial flexibilities increases the value of the project and reduces significantly the risk of failure, which reinforces the idea that the evaluation with real options, though more complex, can be more appropriate to determine the actual value of the project.

[pt] Com a entrada no mercado automobilístico brasileiro, em 2003, dos carros flex-fuel, que podem ser abastecidos tanto com gasolina C quanto com álcool hidratado, o proprietário do veículo passou a poder escolher na hora do abastecimento que combustível colocar visando ter um menor custo. Essa dissertação aplica Teoria de Opções Reais para analisar o valor que a flexibilidade de escolha do combustível proporciona ao proprietário. Tal flexibilidade pode ser entendida como uma opção real de troca de insumo (input switch) em que os insumos são os dois combustíveis acima mencionados. Além disso, esse estudo levará em conta as diversidades e peculiaridades de cada região do Brasil, ou seja, buscar-se-á valorar a opção para cada uma das cinco regiões do país: sul, sudeste, centro-oeste, norte e nordeste. A escolha do modelo estocástico pode influenciar de forma determinante o valor da opção real avaliada. Sendo assim, nesse trabalho, a opção de conversão será modelada de acordo com o Movimento de Reversão à Média com saltos de Poisson. Foi escolhido o Movimento de Reversão à Média com saltos de Poisson, pois apesar de os preços de commodities serem relativamente bem modelados pelo Movimento de Reversão à Média, o preço da gasolina e do etanol sofrem variações bruscas (saltos) em intervalos curtos de tempo. Assim, procura-se verificar se a sofisticação do modelo tem um impacto significativo no valor da opção por meio da comparação do presente estudo com o trabalho de Nascimento (2012). A previsão dos preços e o valor da opção serão gerados através da Simulação de Monte Carlo. / [en] In 2003, the flex-fuel car, which can be fueled with either gas or hydrated alcohol, was introduced in the Brazilian market. So, the vehicle owner has to choose at the gas station which fuel he prefers in order to have a lower cost. This thesis applies the Real Options Theory to analyze the flexibility value that choice of fuel generates for the owner. Such flexibility can be seen as a real option of input switch when the inputs are the two fuels mentioned above. Furthermore, this study will take into account the diversity of each region of Brazil, or seek will value the option to each of the five regions: South, Southeast, Central-West, North and Northeast. The choice of the stochastic model can have greater influence on the value of the real option. Therefore, in this study, the conversion option will be modeled following the Mean Reversion process with Poisson jumps. The Mean Reversion process with Poisson jumps was chosen because although commodity prices are relatively well modeled by Mean Reversion process, the price of gasoline and ethanol suffer abrupt changes (jumps) in short intervals of time. Thus, the purpose of this study is to verify that the sophistication of the model has a significant impact on the value of the option by comparing the present study with the work of Nascimento (2012). The forecast prices and the option value will be provide applying the Monte Carlo simulation.

[pt] O objetivo inicial deste estudo é introduzir e discutir os diferentes métodos que são aplicados na avaliação de Startups. Normalmente startups não podem ser avaliadas com métodos tradicionais, como fluxo de caixa descontado (FCD) e múltiplos de mercado, pois não possuem lucros. Mesmo quando possuem lucros, a incerteza referente aos números é muito grande, dificultando e limitando a compreensão dos riscos inerentes aos negócios. Dadas as limitações dos métodos tradicionais de avaliação, esta dissertação sugere adicionar a incerteza aos modelos tradicionais através das variáveis estocásticas do investimento em análise, permitindo ao investidor ter maior conhecimento não só dos ganhos potenciais, mas também das perdas e suas probabilidades. Posteriormente, analisamos algumas opções reais presentes nos acordos de acionistas em startups. Os resultados são apresentados através de um estudo de caso real. Por fim, os métodos são comparados, com suas vantagens e desvantagens, na discussão de resultados e na conclusão, onde se espera demonstrar uma superioridade do método estocástico para avaliação de startups. / [en] The initial goal of this study is to introduce and discuss the different startup valuation methods. Usually startups can t be valued through traditional methods such as discounted cash flow (DCF) and market multiples due to its lack of profits. Even when profits are present, uncertainty plays a big part on valuation, making it difficult and limiting the comprehension of the inherent business risks. Due to the limitations of traditional valuation methods, this dissertation suggests adding uncertainty to the traditional models through stochastic variables present in the valuation, thus allowing the investor not only to look at the potential gains, but also at the potential losses and its probabilities. We also look at real options present in startup shareholders agreement. The results are shown as a real case study. Finally, in the outcomes discussion and in the conclusion, we compare the methods, discussing its advantages and disadvantages, where we expect to demonstrate the superiority of the stochastic method for valuying startups.

[pt] O Brasil está atraindo muita atenção do mundo devido à produção de veículos flex introduzidos pela sua indústria automobilística desde 2003. Hoje a frota de veículos flex no Brasil é a maior do mundo, com 23 milhões de unidades (ANFAVEA , 2015), seguida dos Estados Unidos com 11 milhões (EIA, 2015), Canadá com um milhão (TPSGC, 2015), e a Europa, liderada pela Suécia, com 229.400 unidades (BAFF, 2015). Há mais de 80 modelos flexíveis de carros e caminhões disponíveis no mercado brasileiro, fabricados por 14 grandes montadoras. Os veículos flex no Brasil são otimizados para funcionar com qualquer mistura de gasolina e até 100 porcento de etanol hidratado. A flexibilidade na escolha do combustível gera uma vantagem comparativa para este tipo de veículo. Diferentemente a outros trabalhos que já trataram do assunto, este estudo busca valorar esta vantagem para as cinco regiões geográficas brasileiras: Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e Sul, determinando o valor desta flexibilidade para cada região. Para esse propósito, os preços dos combustíveis foram considerados como variáveis estocásticas seguindo um Movimento de Reversão à Média Aritmético. A simulação de Monte Carlo foi utilizada para prever os preços, e a Teoria de Opções Reais e um algoritmo Fuzzy, que aplica números fuzzy triangulares (NFT), foi usado para valorar a flexibilidade embutida. Desde que os NFT oferecem um bom desempenho e eficiência computacional e propiciam uma modelagem mais realista do problema, foram utilizados para modelar as taxas de consumo de combustível e a quilometragem percorrida pelos veículos estudados. Os resultados indicam que a opção de flexibilidade adiciona valor para os proprietários, sendo mais significativa nas regiões Sudeste, Centro-Oeste e Sul. / [en] Brazil was drawing a lot of world attention at the time due to the production of flex-fuel vehicles introduced by its own automobile industries since 2003. Today the fleet of flexible-fuel vehicles in Brazil are the largest in the world with 23 million vehicles (ANFAVEA, 2015), following the United States with 11 million units (EIA, 2015), Canada with one million units (TPSGC , 2015), and Europe, led by Sweden with 229,400 units (BAFF, 2015). There are over 80 flex car and truck models available in Brazilian manufactured market by 14 major automakers. Brazilian flexible-fuel vehicles are optimized to run on any mix of gasoline and up to 100 percent hydrous ethanol. The flexibility in the choice of fuel gives a comparative advantage to this vehicle type. Different to other works done in this subject, this study seeks to value this advantage for five Brazilian geographic regions: Northern, Northeastern, Central-Western, Southeastern and Southern, determining the value of this flexibility for each region. For this purpose, fuel prices were considered as stochastic variables following a mean reversion stochastic process. Monte Carlo simulation has been utilized to predict the prices, and real options theory and a fuzzy algorithm applying triangular fuzzy Numbers (TFN) to value embedded flexibility. Since TFN offer good performance and computational efficiency and provide a more realistic modeling of the problem, they were used to model the fuel consumption rates and the distance traveled by vehicles. The results indicate that the option of flexibility adds more significant value to the owners being in Southeastern, Central-Western, and Southern regions.

[pt] Em setores dinâmicos como o de telecomunicações, muitas vezes o uso das ferramentas tradicionais de avaliação de projetos mostram-se muito limitados, pois não capturam o valor das possíveis flexibilidades gerenciais. Este trabalho buscou apresentar a teoria das opções reais e aplica-la em um caso real. Para tanto foram avaliados os lotes de frequência LTE – Long Term Evolution, padrão tecnológico de banda larga móvel que oferece velocidades de taxa de transmissão de dados muito superiores às disponíveis atualmente – licitados em 2012 tanto pelo método tradicional de FCD quanto pela teoria das opções reais, do ponto de vista estratégico da operadora Oi. Por fim, foram comparadas as duas metodologias. Os resultados indicam que a avaliação por opções reais alterou a decisão de compra de alguns lotes, pois ao incorporar flexibilidade gerencial às avaliações, foram capturados valores significativamente maiores às mesmas. Concluímos que uma maior difusão desta metodologia no setor poderia melhorar a qualidade das decisões de investimento de capital. / [en] In dynamic sectors such as telecommunications, often the use of traditional project evaluation tools is very limited, as they do not capture the value of managerial flexibility. This study presents the real options theory and applies it to a real case. To do this, we evaluated the LTE – Long Term Evolution – frequency lots, a technology standard for mobile broadband that offers significantly higher speed rates of data transmission than those currently available, auctioned in 2012 by both the traditional method of FCD and the real options theory, from the strategic point of view of operator Oi. Finally, the two methods are compared. The results indicate that the real options valuation altered the purchasing decision of some lots, because after incorporating the managerial flexibility on the valuations the value captured was significantly higher. We conclude that greater diffusion of the method in this sector could improve the quality of capital investment decisions.

[pt] Esta tese estuda as Concessões e Parcerias Público-Privadas (PPPs) realizadas no Brasil. Para analisar os problemas, riscos, incertezas e fatores que afetam os projetos de infraestrutura e propõe uma estratégia para resolver um dos principais riscos que afetam os projetos: risco de demanda. Na primeira parte é realizada uma revisão sistemática da literatura acadêmica sobre projetos de infraestrutura pública e a aplicação de abordagens de avaliação que incorporam flexibilidade, como a Abordagem de Opções Reais. Esta revisão centra-se nos principais avanços alcançados na área, tendências atuais, formas de incorporar flexibilidade e sua avaliação. A segunda parte analisa as principais características dos contratos de concessão no Brasil e os fatores que geraram problemas nas concessões. Esta análise identifica os principais problemas, semelhanças e diferenças entre os setores e exibe as estratégias utilizadas para enfrentar as dificuldades. A terceira parte mostra as tendências em relação às PPPs na América Latina e no Caribe. Destaca também um modelo de concessão utilizado nos Portos. Diferentemente de outros modelos, a construção é realizada de acordo com a demanda por meio de gatilhos. Uma vez acionado o gatilho, o investimento passa a ser obrigatório. Portanto, é conhecido como uma opção obrigatória. Por fim, na quarta parte é desenvolvido um modelo para mitigar o risco de demanda e não gerar passivos contingentes para o poder concedente. Esta estratégia é denominada mecanismo MRG/GL, pois combina a Garantia de Receita Mínima (MRG) com o Mecanismo de Contas. Os resultados mostram que é possível reduzir o risco de demanda, tornar os projetos atrativos e, simultaneamente, reduzir a possibilidade de carga orçamental e passivos para o governo. / [en] This thesis studies concessions and Public-Private Partnerships (PPPs) carried out in Brazil. To analyze the problems, risks, uncertainties, and factors that affect infrastructure projects and proposes a strategy to solve one of the main risks that affect projects: demand risk. In the first part, a systematic literature review on public infrastructure projects and the application of evaluation approaches that incorporate flexibility is carried out. This is the case with the Real Options Approach. This review focuses on the main advances made in the area, current trends, ways to incorporate flexibility, and its evaluation. The second part analyses the main characteristics of concession contracts in Brazil and the factors that generated problems in concessions. This analysis identifies the main problems, similarities, and differences between sectors and displays the strategies used for facing the difficulties. The third part shows trends regarding PPPs in Latin America and the Caribbean. It also highlights a concession model used in ports. Unlike other models, construction is carried out according to demand through triggers. Once the trigger is activated, the investment becomes mandatory. Therefore, it is known as a mandatory option. Finally, a new model is developed in the fourth part to mitigate demand risk and not generate contingent liabilities for the granting authority. This new strategy is called the MRG/GL mechanism, as it combines the Minimum Revenue Guarantee (MRG) with the Accounts Mechanism. The results show that it is possible to reduce demand risk, make projects attractive, and simultaneously reduce the possibility of budgetary burden for the government.

[pt] Os grandes agentes do mercado de energia dedicam muitos esforços na avaliação e decisão da alocação ótima de capital para a implementação de projetos, em decorrência do grande número de projetos candidatos em seus portfólios de investimentos. Essas decisões visam escolher o subconjunto de projetos a ser implementado, pois os recursos orçamentários são geralmente menores que o necessário para a implementação de todos eles. Muitos são os riscos apresentados, e quanto mais riscos e incertezas, maiores se tornam as dificuldades de avaliação e decisões de investimento de maneira otimizada. As metodologias clássicas para avaliação de portfólios de projetos de investimento são baseadas em maximizar os retornos (VPL, TIR, etc) e minimizar o risco (desvio-padrão do VPL, variância, etc). Muitas vezes, estes métodos tradicionais de avaliação podem não conseguir tratar adequadamente as flexibilidades gerenciais (Opções Reais) características dos projetos, assim como os riscos e incertezas, devido às possíveis dificuldades de solução e modelagem matemática (multi-variáveis) dos problemas. O desenvolvimento e aplicação de modelos alternativos, tais como os baseados na Teoria de Opções Reais, inclusive com a utilização de métodos de Inteligência Computacional, podem se mostrar mais adequados para estes problemas. Nesta tese é desenvolvida uma metodologia híbrida, apresentando um modelo de Opções Reais Fuzzy para a avaliação de projetos de Revamp por um agente do mercado de Geração Termelétrica de Energia, a partir de um Portfólio de Opções Reais em ambiente de incertezas. Para a seleção do subconjunto de projetos por faixa orçamentária, é aplicado um Algoritmo Genético para otimização multi-critério, através da utilização de um índice de ponderação retorno x risco (lâmbda). / [en] Large players in energy market dedicate many efforts in valuation and optimal capital allocation decision for their project implementation, due the large candidate projects number in their investment portfolios. These decisions aim to choose the projects subset to be implemented, because the monetary resources are generally smaller than necessary for all projects implementation. There are many risks, and with risks and uncertainties, greater become the difficulties in analysis and optimally investment decisions. The classical methods to investment portfolios are based on to maximize returns (NPV, IRR, among others) and to minimize risks (NPV standard deviation, variance, among others). Often, these traditional methods may not be able to handle properly the projects managerial flexibilities (Real Options), as well the risks and uncertainties, due to possible solution difficulties and mathematical modeling problems (multi variables). Alternative models development and implementation, such as those based on Real Options Theory, including the use of Computational Intelligence methods, may be more suitable for these problems. In this thesis, a hybrid methodology is developed, presenting a Fuzzy Real Options model for Revamp projects valuation by a Thermoelectric Power Generation market player, from a Real Options Portfolio in uncertainties environment. For selecting the projects subset by budget range, a multi-criteria Genetic Algorithm optimization is applied, using a weighting return x risk index (lambda).

[pt] Este trabalho apresenta um framework de investimento dinâmico para carteiras de energia, baseados em opções reais, que visa maximizar o valor, corrigido pelo risco, do investimento conjunto em projetos de geração de energia com fontes renováveis. Diferente de outros modelos semelhantes, várias classes de incerteza são levadas em consideração simultaneamente e os valores de projeto são calculados por um modelo de otimização híbrido robusto e estocástico. O framework de investimento é adequado para qualquer mercado que permita a negociação bilateral, conforme feita no Ambiente de Contratação Livre, e é construído na visão da empresa de geração, ou comercializadora de energia, que pretende investir em uma carteira de geração. Utilizando este framework é possível definir o quanto investir em cada fonte renovável, quanto vender da carteira de energia e o melhor momento para investir. Além disso, com essa modelagem é calculado o prêmio do investimento simultâneo em fontes renováveis complementares. Ele estende os modelos de decisão estáticos, já abordados na literatura, para um contexto dinâmico, ou seja, considerando a decisão ótima de investimento no tempo. Isso é feito utilizando a abordagem numérica desenvolvida por Bastian-Pinto [9], para descrever cenários de variáveis estocásticas que se comportam como um processo de reversão à média (típico dos preços de energia). Ao final são mostrados estudos de caso realistas que demonstram o valor do framework. Este modelo aprimora as decisões da indústria de energia, contribui para aumentar a competitividade das fontes renováveis e reduz a necessidade de subsídios para o investimento. Com isso, impulsiona a penetração das fontes renováveis no mercado brasileiro de energia elétrica. / [en] This dissertation presents a dynamic framework for renewable energy portfolios, based on real options, that maximize the risk-averse investment value. Differently from similar models, several classes of uncertainty are taken into account simultaneously and the project values are calculated by means of a hybrid robust and stochastic optimization model. The investment framework is suitable for any market that allows bilateral trading (as in the Brazilian free contracting environment) and is designed for a generation company or energy trading company, that intends to invest in a renewablesource portfolio. Using this framework it is possible to define how much to buy or build from each renewable source, how much to sell from the energy portfolio, and the best moment to invest. Additionally, the premium for investing simultaneously in several complementary renewable sources is also determined. The section responsible for supporting the dynamic investment timing decision uses the binomial lattice proposed by Bastian-Pinto et al [9], to describe mean reverting processes. This framework improves industry practices, contributes to increase renewables competitiveness and proposes an arragement that reduces the need for subsidies. As a consequence, this model contributes to foster the penetration of renewable sources in Brazilian electricity market.