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[en] ASSET AND LIABILITY MANAGEMENT FOR INDIVIDUAL INVESTORS / [pt] GERENCIAMENTO DE ATIVO E PASSIVO PARA INVESTIDORES INDIVIDUAIS

18 November 2021 (has links)
[pt] Todos os investidores, indivíduos e instituições, possuem obrigações e objetivos financeiros futuros. Por esse motivo, devem tomar decisões de investimento que sirvam a tais propósitos, considerando os riscos a que estão sujeitos. Com a finalidade de auxiliar o processo decisório, pode-se lançar mão de políticas de investimento ótimo, como a Gerência de Ativos e Passivos (Asset and Liability Management - ALM), objeto do presente estudo. O ALM é uma forma de combinar os ativos e passivos dos investidores, buscando alcançar as suas finalidades em termos financeiros. No que se refere aos investidores individuais, tema abordado neste trabalho, os supracitados objetivos podem corresponder, por exemplo, à aposentadoria almejada, bem como aos gastos com a educação dos filhos. Sendo assim, o presente estudo propõe apresentar uma metodologia de otimização sob incerteza, por meio da utilização de programação estocástica e técnicas de otimização de portfolio, aplicadas ao problema de gerenciamento de ativos e passivos de um investidor individual. O estudo tem como enfoque um modelo de programação linear multiperíodo, desenvolvido por Consiglio, Cocco e Zenios (2002), o qual maximiza a riqueza esperada do investidor no final do horizonte de planejamento, dado o nível de tolerância ao risco do indivíduo. Esse modelo será validado através da variação dos níveis de aversão ao risco do investidor, dos horizontes de planejamento e do retorno alvo desejado pelo investidor para ser alcançado no período final. / [en] All investors, individuals and institutions, have obligations and financial future goals. For this reason, they should make investment decisions that serve this purpose considering the risks they face. To assist in making decisions, it is possible to use the optimal investment policies, as the Asset and Liability Management, object of this work. The ALM, as is known, is a way to combine the assets and liabilities of investors seeking to achieve their goals in financial terms. In the case of individuals investors these goals can be seen as the individual s retirement and children s tuition. The present work proposes a methodology for optimization under uncertainty, employing both stochastic programming and portfolio optimization techniques, applied to the problem of managing assets and liabilities for an individual investor. The study is focused on a multi-period linear programming model developed by Consiglio, Cocco and Zenios (2002), which maximizes the expected wealth of the investor at the end of the planning horizon, given the individual s risk tolerance level. This model will be validated through the variation of the risk aversion level, the planning horizons and the target return that should be achieved on the final period.
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[en] CERTAINTY EQUIVALENT AND RISK MEASURES IN ELECTRICAL ENERGY TRADE DECISIONS / [pt] EQUIVALENTE CERTO E MEDIDAS DE RISCO EM DECISÕES DE COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

ALEXANDRE STREET DE AGUIAR 25 March 2008 (has links)
[pt] Em problemas de decisão sob incerteza que dependam da preferência entre fluxos multi-período, como é o caso dos problemas de comercialização de contratos de energia elétrica no Brasil, o agente deve saber expressar sua preferência por diferentes distribuições em cada período e, além disso, deve também especificar uma preferência entre períodos. Classicamente a abordagem utilizada é definir um funcional de preferência de von Neumann e Morgenstern separável entre os períodos, composto pela soma da esperança de utilidades que modelam a preferência em cada período. Então, para expressar a preferência entre períodos, esta soma é ponderada por um fator de desconto que visa expressar a impaciência do agente no consumo entre os períodos. Nesta abordagem, a especificação do fator de desconto torna-se uma tarefa bastante subjetiva, uma vez que estamos ponderando utilidades esperadas e não valores monetários. Devido a essa subjetividade e da dificuldade de se especificar a própria função utilidade de cada período, os grupos de finanças divergiram para uma abordagem mais pragmática, baseada na análise e controle dos riscos assumidos em suas decisões. Neste sentido, a empresa que busca maximizar a expectativa de lucro, especifica em valores monetários, um conjunto de restrições sobre as perdas que esta está disposta a incorrer, baseando-se para isso em suas probabilidades de ocorrência. Assim, durante as ultimas quatro décadas, muitas pesquisas e desenvolvimentos foram realizados nesta área, no sentido de se estabelecer medidas de risco que proporcionassem propriedades desejáveis para essa classe de problemas. Desta forma, criou-se um gap entre as duas abordagens, financeira e econômica, as quais possuem raízes em comum: modelar o comportamento de agentes frente ao risco. Assim sendo, esta tese tem três objetivos: (i) propor uma abordagem alternativa para o uso de funções utilidades em problemas de comercialização de energia elétrica multi-período, baseada no valor presente dos equivalentes certos de cada período; (ii) mostrar como tal abordagem pode ser modelada matematicamente e formulada através de um problema de programação linear inteira mista (PLIM) ao considerarmos uma função utilidade linear por partes, e (iii) mostrar a conexão entre a teoria de utilidade e problemas de maximização da renda esperada sujeito a restrições de risco do tipo alfa-CVaR. / [en] In decision under uncertainty problems that depend on multi- period preferences, as the case of trading electricity contracts in Brazil, agents should expresses their inter and intratemporal preferences. The classical economical approach is to define a time separable von Neumann and Morgenstern utility functional. This functional is composed by the sum of the expected utility of each period times an impatience factor that should express the agent`s intertemporal preference. This approach demands the specification of a subjective impatience factor, which should weight utilities units. Due to this subjectiveness and its estimation difficulties, the applied financial groups started to develop more pragmatic approaches based on risk control. In this sense, companies that maximize expected profit will impose constraints on acceptable losses using estimated occurrence probabilities of different outcomes. In this sense, the economical and applied financial approaches have been diverging in the last four decades and, during this time, many studies and developments have been done in the risk metrics field to generate and prove stability and coherence properties for the proposed metrics. This thesis has three main objectives: (i) propose an alternative approach for multi-period decisions problems based on the present value of the certainty equivalent of each period; (ii) show how this approach can be modeled as a mixed integer linear programming problem (MILP) when adopting a piecewise linear utility function; and (iii) provide connections between utility theory and expected maximization problems constrained to alpha-CVaR risk metrics.
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[en] A CONTRACT FOR COORDINATING CAPACITIES OF TWO MANUFACTURERS IN A SUPPLY CHAIN / [pt] UM CONTRATO PARA COORDENAR CAPACIDADES DE DUAS MANUFATURAS EM UMA CADEIA DE SUPRIMENTOS.

CRISTINA DE LAS NIEVES ARANEDA FUENTES 05 May 2008 (has links)
[pt] Contratos de fornecimento coordenadores são fundamentais para resgatar a eficiência de sistemas de produção prejudicada pela progressiva redução da integração vertical. A maior parte da literatura sobre esse assunto trata da análise contratos entre manufatura e varejista, ou que maximizam o lucro de uma das partes. Entretanto, na prática, contratos entre duas manufaturas são mais freqüentes e de análise mais difícil, pois ambas têm suas vendas limitadas pelas capacidades que decidiram no médio- prazo. Esta pesquisa analisa um contrato de reserva de capacidade, envolvendo incentivo e penalidade, concebido para coordenar as decisões de médio-prazo de duas manufaturas autônomas sobre suas capacidades para um único período de planejamento e diante de demandas estocásticas. Sob esse contrato, a fornecedora promete vender para o comprador, a um preço com desconto, tudo o que ele vier a pedir até uma certa quantidade previamente estabelecida. Caso o comprador peça mais do que essa quantidade, pagará o excedente a preço de mercado; se pedir menos do que essa quantidade, ele pagará uma penalidade previamente estabelecida por cada unidade que deixar de pedir. A fornecedora reserva a capacidade necessária para produzir a quantidade estabelecida, até que o comprador faça seu pedido e, depois, usa a sobra de capacidade para vender no mercado. Modelos de otimização estocástica são utilizados para avaliar o aumento que o contrato pode propiciar no lucro de cada parte e, também, quão próximo de um máximo ideal ele pode levar o lucro conjunto da díade. Análises numéricas realizadas em diferentes situações indicam que o contrato pode promover coordenação total e permite diferentes distribuições do ganho. / [en] Coordinating-supply-contracts are key to restoring the production-systems eficiency lost with the progressive reduction of vertical integration. The bulk of the literature on this subject focuses on the analysis of a contract between a retailer and a manufacturer, or on contracts that maximize the profit of one of the parties. However, contracts between two manufacturers are more frequent in practice, and harder to analyze because both parties have their actual sales constrained by their medium-term capacity decisions. This research analyzes a capacity-reservation contract with reward-and-penalty designed to coordinate the single-period medium-term capacity decisions of two autonomous manufacturers facing stochastic market demands. Under this contract, the supplier will sell to the buyer, at a discount price, whatever he orders up to a certain previously agreed quantity. If the buyer's order is in excess of this quantity, he will purchase this excess at market price; if it is short, he will pay an agreed per-unit penalty for what he fails to order up to this quantity. The supplier reserves the capacity for producing the agreed quantity until the buyer announces his order, and then uses the remaining capacity for selling to the market. Stochastic optimization models are used to evaluate the improvement the contract can bring to each party's profit, and also how close it can take the dyad's joint profit to an ideal maximum. Numerical analyses carried out in different settings indicate that the contract can achieve full coordination and allows different distributions of the gain between the parties.
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[en] RISK ANALYSIS MODEL APPLIED TO THE BRAZILIAN ELECTRICAL SYSTEM / [pt] MODELO DE ANÁLISE DE RISCOS APLICADO AO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO

BRUNO HENRIQUES DIAS 12 December 2006 (has links)
[pt] O novo Modelo Energético Brasileiro trouxe um mundo de novos desafios para as Distribuidoras de Energia Elétrica. Elas têm que atender a carga através de contratos de longo prazo (cinco a quinze anos). As incertezas são enormes, desde a evolução da carga até a disponibilidade de energia, com seus preços associados. As restrições se encontram próximas a seus limites, sendo a sobrecontratação severamente punida - apenas 3% de excesso pode ser contratado na tarifa regulada e recuperado no preço ao consumidor. As distribuidoras devem então criar um portfólio de contratos sob incertezas, minimizar os custos (visando um preço competitivo) e os riscos (visando garantias a longo prazo). Este trabalho tem como objetivo ajudar o agente a construir seu portfólio ótimo, que corresponde a um problema não-linear, inteiro, misto, de larga escala, a princípio de difícil solução através de modelos atualmente disponíveis (tanto modelos econômicos como algoritmos de otimização). Neste trabalho, combinase técnicas econômicas e de otimização, num novo modelo capaz de analisar um portfólio possível e/ou encontrar um conjunto de soluções ótimas. O modelo pode ser adaptado para acomodar diferentes funções- objetivo, tais como risco mínimo, custo mínimo, VaR (Value-at-Risk), etc. Espera-se que o modelo possa oferecer uma ferramenta eficiente e flexível, além de precisa, capaz de ajudar a encontrar uma comercialização justa, mitigando riscos e minimizando custos, levando a um melhor uso da energia e a um preço melhor para toda a sociedade. / [en] The new Brazilian Energy Model brought a whole new world of challenges to Distribution Companies (DISCOS). They have to meet the load through longterm contracts (five to fifteen years). Uncertainties are enormous, from load evolution to energy availability and associated prices. Restrictions are tight - for instance overcontracting is punished - only a mere 3% excess may be included in the regulated tariff and thus recovered by consumer´s prices. DISCOS must therefore build a contract portfolio under uncertainties, minimize costs (searching for a competitive price) and risks (searching for long-term guarantees). The objective of this work is to help the agent constructing its optimum portfolio - which corresponds to a large-scale non-linear mixed integer problem, in principle difficult to solve by available models (from economic to optimization algorithms). In this model economic and optimization techniques have been combined into a new model able to both analyze a possible portfolio and/or find a set of optimal solutions. The model may be adapted to accommodate different objective functions, such as minimum risk, minimum cost, VaR (Value- at-risk), etc. This model may offer an efficient and flexible, yet precise tool, able to help finding a fair trade, mitigating risks and minimizing costs, leading to a better use of energy and a better price for whole society.
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[en] CONTRACTING STRATEGIES IN ENERGY AUCTIONS FOR DISTRIBUTION COMPANIES UNDER DEMAND UNCERTAINTY / [pt] ESTRATÉGIA DE CONTRATAÇÃO DAS DISTRIBUIDORAS EM LEILÕES DE ENERGIA SOB INCERTEZA NA DEMANDA

ANDRE RESENDE GUIMARAES 16 October 2006 (has links)
[pt] O objetivo desta dissertação de mestrado é analisar o novo marco regulatório do setor elétrico brasileiro e seus impactos para as empresas distribuidoras de energia. Para isto, foi desenvolvida uma ferramenta computacional para elaborar estratégias de atuação das distribuidoras nos leilões de compra de energia instituídos pela nova regulamentação. Desta forma, é possível simular o processo de contratação das distribuidoras no âmbito do ACR e, com os resultados, realizar análises do impacto das novas regras na alocação dos riscos as distribuidoras. O problema consiste, em um ambiente de incerteza da demanda e dado um conjunto de instrumentos de risco, determinar a estratégia de contratação das distribuidoras, fornecendo o montante de energia a ser comprado em cada leilão anteriormente descrito e resultado da melhor compra dados os contratos candidatos. A metodologia de solução é otimização estocástica multi-estágio, levando em consideração, principalmente, os diversos horizontes de contratação e preços da energia, visando minimizar uma ponderação entre tarifa para consumidor e custos para distribuidora. / [en] The objective of this work is to analyze the new regulatory framework of the Brazilian electric sector. In this sense, it was developed a computational tool in order to elaborate strategies for the distribution companies (DISCOs) in the energy auctions instituted by the new regulation. The computational tool was used to simulate the contracts acquisition process by the DISCOs and the results were analyzed to measure impact of new rules and risks allocation for the distribution companies. The problem consists, considering the demand uncertainty and the available risk management instruments, in determining the contracting strategy of the DISCOs, i.e., the amount of energy to be bought in each auction that results from the best purchase given the candidate contracts. The solution methodology is based on a multi-stage stochastic optimization algorithm, minimizing the tariff for consumer and costs for DISCO, taking into account different prices and horizons of the energy contracts.
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[en] BIDDING STRATEGIES IN AUCTIONS FOR ENERGY CALL OPTIONS / [pt] ESTRATÉGIA DE OFERTA EM LEILÕES DE OPÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA

BERNARDO VIEIRA BEZERRA 16 October 2006 (has links)
[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.
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[en] IMPACTS DUE TO THE CREATION OF A SECONDARY MARKET OF NATURAL GAS / [pt] IMPACTOS DA CRIAÇÃO DO MERCADO INTERRUPTÍVEL DE GÁS NATURAL

ANDRE GUSTAVO S TEIXEIRA MENDES 08 January 2007 (has links)
[pt] O desenvolvimento da indústria de Gás Natural pelo mundo resultou em um processo de integração entre os setores de gás natural e eletricidade em diversos países. Entretanto, em alguns casos, como o Brasil, apesar de a demanda de gás para uso convencional (industrial, comercial, residencial, GNV) ter crescido a taxas relativamente altas, ela sozinha ainda não justifica novos grandes investimentos na produção e no transporte de gás. Verifica-se que, neste caso, o setor de energia desempenha um papel indispensável por se tratar do maior mercado potencial de gás natural, com a escala suficiente para ser a âncora de demanda que viabiliza os investimentos em produção e transporte do gás. Todavia, devido à predominância hidrológica no sistema elétrico Brasileiro, o despacho das térmicas é bastante volátil e, por conseqüência, o consumo de gás das térmicas é bastante variável. Assim, o produtor de gás está sujeito a um fluxo de caixa muito volátil e incerto e cláusulas de compra compulsória de gás (takeor-pay) e de remuneração do custo da infra-estrutura (ship-or-pay) são observadas. Enquanto estas cláusulas trazem certeza necessária para viabilizar a produção, elas oneram excessivamente os custos das Usinas Térmicas, que se vêem obrigadas a pagar pelo combustível e, portanto, gerar, mesmo quando o preço da energia esteja inferior ao seu custo marginal de produção. Tendo em vista este cenário, foi recentemente discutida no âmbito do Governo Federal a criação de um mercado flexível de gás natural, onde contratos interruptiveis de gás (lastreados no take-or-pay das térmicas) seriam fornecidos a consumidores industriais. Nestes contratos, o fornecimento seria interrompido se a Usina Térmica fosse despachada. O objetivo desta tese é analisar a criação deste mercado sob a ótica dos consumidores. Será verificada a disposição a pagar por um contrato interruptível de gás levando em consideração a incerteza associada ao suprimento (que depende da prioridade de uso do gás pelas térmicas) e o perfil de risco destes consumidores. / [en] With the development of the gas industry worldwide, a process of strengthening the integration between the natural gas and the electricity sectors is underway in several countries. However, although gas demand has been growing at relatively high rates, this demand growth solely is unlikely to justify new large investments in gas production and transportation. This means that the power sector ends up being the largest potential market for natural gas, with the needed scale to provide the necessary anchor demand to spur these production and infrastructure investments. The hydro predominance in the country creates volatility on the dispatch of the gas-fired plants, which ends up creating an undesirable (from the gas-sector point of view) volatility in the natural gas consumption. Since the gas-market is still incipient, gas contracts are typically of long-term with high take or pay and ship or pay clauses to ensure financing of the production- transportation infrastructure. From the power sector point of view, these clauses are undesirable: due to the uncertainty of dispatch gas-based generators want to negotiate a higher flexibility. As such, the aim of this work is to determine the impacts due to the creation of a flexible (secondary) gas market from the costumers´ point of view. It will be also developed the costumers´ willto- contract curve, which will take into account the uncertainty of thermoelectric dispatch (that rules the gas availability over this new proposed market) and the risk-profile of costumers.
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[en] EVALUATION OF CONFLICTING OBJECTIVES AND RISK SENSITIVITY IN DISASTER PREPAREDNESS THROUGH STOCHASTIC OPTIMIZATION / [pt] AVALIAÇÃO DE OBJETIVOS CONFLITANTES E DA SENSIBILIDADE AO RISCO NA PREPARAÇÃO PARA UM DESASTRE ATRAVÉS DE OTIMIZAÇÃO ESTOCÁSTICA

LUCAS DIAS CONDEIXA 29 November 2018 (has links)
[pt] O processo decisório na logística humanitária compreende diversos tipos de prioridades que por vezes estão relacionados com situações de vida ou morte. Neste grau de importância, os objetivos a serem perseguidos pelos tomadores de decisão na situação de um desastre e as restrições do problema devem ser estabelecidos para se alinhar com os anseios das vítimas e com as limitações existentes. Este estudo visa analisar de que maneiras as prioridades conflitantes num problema repleto de incertezas como em um desastre podem impactar o resultado do atendimento humanitário no que tange à sua eficiência, efetividade e equidade (3E). A dissertação apresenta o papel de alguns objetivos e restrições conflitantes (trade-offs) na tomada de decisão durante a fase de preparação para um desastre. Para tal, modelos de otimização estocástica são propostos utilizando-se dos conceitos de desempenho via 3E e sensibilidade ao risco, através da medida CVaR. Os resultados sugerem que a inclusão da aversão ao risco pode levar a um sistema mais efetivo em média. Outro ponto importante é que o modelo de minimização de custos incluindo o custo da falta forneceu uma resposta com melhor desempenho do que na maximização de equidade ou de cobertura de forma independente. Além disso, a restrição de orçamento (eficiência) quando mal dimensionada pode tornar um problema de maximização de cobertura (efetividade) desnecessariamente ineficiente. Conclui-se que a priorização da maximização conjunta da eficiência e da efetividade com restrição de inequidade e sensibilidade ao risco torna o modelo mais preciso quanto ao atendimento das vítimas do desastre. / [en] The decision-making process in humanitarian logistics comprises several types of priorities that are sometimes related to life or death situations. In this degree of importance, the objectives to be pursued by decision-makers in the event of a disaster as well as the constraints of the problem must be established to align both with the needs of the victims and with the existing limitations. This study aims at analyzing how conflicting priorities in an uncertainty-filled problem such as a disaster can impact the performance of the solution with respect to its efficiency, effectiveness and equity (3E). The dissertation presents the role of some decision-making trade-offs within disaster preparedness phase. For this, stochastic optimization models are proposed using the concept of 3E-performance and risk sensitivity, through the measure CVaR. Results indicate that the inclusion of risk aversion may lead to a more effective system on average. Another important point is that the cost minimization model including the shortage penalty provided a better performing response than in equity or coverage maximization independently. In addition, budget constraint (efficiency) when poorly dimensioned can make a problem of maximizing coverage (effectiveness) unnecessarily inefficient. It is concluded that the prioritization of the joint maximization of efficiency and effectiveness with restriction of inequity and risk sensitivity makes a model more precise as regards the care of the disaster victims.
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[en] SIMULATION AND STOCHASTIC OPTIMIZATION FOR ENERGY CONTRACTING OF LARGE CONSUMERS / [pt] SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO ESTOCÁSTICA PARA CONTRATAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA DE GRANDES CONSUMIDORES

EIDY MARIANNE MATIAS BITTENCOURT 09 November 2016 (has links)
[pt] A contratação de energia elétrica no Brasil por parte de grandes consumidores é feita de acordo com o nível de tensão e considerando dois ambientes: o Ambiente Regulado e o Ambiente Livre. Os grandes consumidores são aqueles que possuem carga igual ou superior a 3 MW, atendidos em qualquer nível de tensão e a energia pode ser contratada em quaisquer desses ambientes. Um grande desafio para esses consumidores é determinar a melhor alternativa de contratação. Para tratar este problema, é preciso ter em conta que o consumo de energia e a demanda de potência requerida são variáveis desconhecidas no momento da contratação do consumidor, sendo necessário estimá-las. Esta dissertação propõe atacar este problema por uma metodologia que envolve simulação de cenários futuros de demanda máxima de potência e energia total consumida e otimização estocástica dos cenários simulados para definir o melhor contrato. Dada a natureza estocástica do problema, empregou-se o CVaR (Conditional Value at Risk) como medida de risco para o problema de otimização. Para ilustrar, os resultados da contratação foram obtidos para um grande consumidor real considerando a modalidade Verde A4 no Ambiente Regulado e um contrato de quantidade no Ambiente Livre. / [en] The energy contracting in Brazil for large consumers is done according to the voltage level and considering two environments: the Regulated Environment and the Free Environment. Large consumers are those characterized by installed load equal to or greater than 3 MW, supplied at any voltage level and its energy contract can be chosen between any of these two environments. A major challenge for these consumers is to determine the best alternative of contracting. To address this problem, it must be taken into account that the energy consumption and the required power demand are unknown variables by the time of consumer contracting, being necessary to estimate them. This dissertation proposes to tackle this problem by a methodology based on the simulation of future scenarios of maximum power demand and total consumed energy and on stochastic optimization of these simulated scenarios in order to define the best contract. Given the stochastic nature of the problem, it was used the CVaR (Conditional Value at Risk) as a measure of risk for the optimization problem. To illustrate, the contracting results were obtained for a large real consumer considering the Green Tariff group A4 in the Regulated Environment and a quantity contract in the Free Environment.
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[pt] MODELO DE OTIMIZAÇÃO ESTOCÁSTICA PARA A TOMADA DE DECISÃO NA COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL / [en] STOCHASTIC OPTIMIZATION MODEL FOR DECISION MAKING IN THE COMMERCIALIZATION OF ELECTRIC ENERGY IN BRAZIL

VICTOR CAMPOS VIEIRA DA ROSA 13 June 2022 (has links)
[pt] Com o advento do novo modelo do setor elétrico a partir de 2004, foi permitida aos agentes de mercado a comercialização de energia no ambiente de contratação livre. Considerando a natureza destas operações e a influência de variáveis meteorológicas na formação e volatilidade dos preços, as decisões no âmbito da comercialização de energia são tomadas sob condições de incerteza, levando os agentes a buscarem estratégias de contratação para maximização do retorno dos ativos e/ou mitigação dos riscos envolvidos. No setor elétrico brasileiro, a gestão do risco de mercado é realizada principalmente por contratos a termo, de forma a reduzir os impactos adversos da flutuação do PLD. Neste contexto, os objetivos deste estudo são avaliar a aplicabilidade de dois modelos de otimização sob incerteza, estágio único e estocástico de dois estágios, na tomada de decisão de uma comercializadora e comparar as decisões recomendadas pelos modelos. Estes modelos utilizaram uma função de preferência que permite representar a variação do nível de aversão ao risco considerando diferentes bandas de preferência, tendo os seus parâmetros determinados pelo método Analytic Hierarchical Process. Para a construção das curvas forward do modelo estocástico de dois estágios, foi ponderado o preço de mercado observado e as 2.000 séries do PLD da previsão oficial do ONS. Os resultados evidenciaram a efetividade na mitigação do risco para os produtos avaliados. Ademais, devido à redução do custo do arrependimento a partir da modelagem do problema de otimização em dois estágios, este modelo apresentou soluções mais rentáveis quando comparado ao modelo de único estágio. / [en] With the advent of the new model for the electricity sector in 2004, market agents were allowed to sell energy in the free market. Considering the nature of these operations and the influence of meteorological variables on the formation and volatility of prices, energy trading decisions are taken under conditions of uncertainty, leading agents to seek contracting strategies to maximize the return on assets or mitigation of the risks involved. In the Brazilian electricity sector, market risk management is mainly accomplished through forward contracts, in order to reduce the adverse impacts of PLD fluctuation. In this context, the objectives of this study are to evaluate the applicability of two optimization models under uncertainty, single-stage and two-stage stochastic, in the decision making of a trading company and to compare the decisions recommended by the models. These models used a preference function that allows representing the variation of the risk aversion level considering different preference groups, having its parameters determined by the Analytic Hierarchical Process. For the construction of the forward curves of the two-stage stochastic model, the observed market price and the 2,000 PLD series of the ONS official forecast were weighted. The results evidenced the effectiveness in risk mitigation for the evaluated products. Furthermore, due to the reduction in the cost of regret from the two-stage optimization problem modeling, this model presented more cost-effective solutions when compared to the single-stage model.

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