Em diversos mercados de energia onde há competição, a formação de preços de energia elétrica no mercado de curto prazo decorre do equilíbrio da oferta e da demanda, onde geradores e grandes consumidores informam, em periodicidade horária ou inferior, as quantidades de energia e preços associados aos quais estão dispostos a produzir e consumir, respectivamente. No Brasil, no entanto, a demanda utilizada no modelo de formação de preço de energia elétrica no curto prazo (PLD) é considerada inelástica em relação ao preço. Por mais que se possam constatar sinais de resposta da demanda frente à volatilidade do PLD, ou ao custo com uso da rede de transmissão e distribuição no período de ponta, não há mecanismo estabelecido para que os consumidores ofertem as quantidades de energia e preços aos quais estão dispostos a reduzir seu consumo. O presente trabalho tem o objetivo de apresentar proposta de alteração no processo de formação de preço no curto prazo de modo a permitir a Oferta da Redução do Consumo (ORC) pelos consumidores industriais. A proposta parte da representação do parque termelétrico atual, que serve de base para o valor da oferta de redução do consumo, as adaptações para introdução da curva de operação para fins de consideração da redução de consumo, bem como metodologia para aferição do montante de energia efetivamente reduzido. Além disso, de modo a apresentar o potencial benefício sistêmico com a introdução da proposta, são apresentadas simulações com a cadeia de modelos de formação de preço atual tendo como base a indústria de alumínio no Brasil. Os cenários de ORC da indústria levam em consideração parâmetros econômicos que asseguram a atratividade do negócio em consonância com o benefício sistêmico de redução do custo de operação. Apresenta-se ainda simulação da operação do ano de 2015 com estimativa do potencial de ORC no Ambiente de Contratação Livre (ACL) onde se constatou reduções de até 25% no Custo Marginal de Operação (CMO) e 16% de redução despacho termelétrico. / In several competitive power markets, short term power price is the result of the balance of supply and demand represented by bid and ask prices and energy quantities. In Brazil, short term power price (PLD) calculated by Newave/Decomp price models consider price-inflexible demand, even though traces of demand response to short term power prices and demand tariffs can be identified. The purpose of this Thesis is the proposal of changes in process of power pricing allowing large energy consumers bid their price to curtail their consumption in substitution of thermal power dispatch. Topics included in proposal are: cost of installed thermal power plants in power system, industrial demand curtail and restart features, and demand response effectiveness appraisal tools. Current power price models were employed on simulations to evaluate system\'s benefits with demand response. From an industrial perspective, accounting measures were basis to convert loss of production in demand-side bidding price in order to keep business profitability. Estimate of demand side bidding potential market in Brazilian free market with simulation of system impact in 2015 with results that reached 25% of Marginal Cost reduction and 16% of Thermal Dispatch reduction.

Em diversos mercados de energia onde há competição, a formação de preços de energia elétrica no mercado de curto prazo decorre do equilíbrio da oferta e da demanda, onde geradores e grandes consumidores informam, em periodicidade horária ou inferior, as quantidades de energia e preços associados aos quais estão dispostos a produzir e consumir, respectivamente. No Brasil, no entanto, a demanda utilizada no modelo de formação de preço de energia elétrica no curto prazo (PLD) é considerada inelástica em relação ao preço. Por mais que se possam constatar sinais de resposta da demanda frente à volatilidade do PLD, ou ao custo com uso da rede de transmissão e distribuição no período de ponta, não há mecanismo estabelecido para que os consumidores ofertem as quantidades de energia e preços aos quais estão dispostos a reduzir seu consumo. O presente trabalho tem o objetivo de apresentar proposta de alteração no processo de formação de preço no curto prazo de modo a permitir a Oferta da Redução do Consumo (ORC) pelos consumidores industriais. A proposta parte da representação do parque termelétrico atual, que serve de base para o valor da oferta de redução do consumo, as adaptações para introdução da curva de operação para fins de consideração da redução de consumo, bem como metodologia para aferição do montante de energia efetivamente reduzido. Além disso, de modo a apresentar o potencial benefício sistêmico com a introdução da proposta, são apresentadas simulações com a cadeia de modelos de formação de preço atual tendo como base a indústria de alumínio no Brasil. Os cenários de ORC da indústria levam em consideração parâmetros econômicos que asseguram a atratividade do negócio em consonância com o benefício sistêmico de redução do custo de operação. Apresenta-se ainda simulação da operação do ano de 2015 com estimativa do potencial de ORC no Ambiente de Contratação Livre (ACL) onde se constatou reduções de até 25% no Custo Marginal de Operação (CMO) e 16% de redução despacho termelétrico. / In several competitive power markets, short term power price is the result of the balance of supply and demand represented by bid and ask prices and energy quantities. In Brazil, short term power price (PLD) calculated by Newave/Decomp price models consider price-inflexible demand, even though traces of demand response to short term power prices and demand tariffs can be identified. The purpose of this Thesis is the proposal of changes in process of power pricing allowing large energy consumers bid their price to curtail their consumption in substitution of thermal power dispatch. Topics included in proposal are: cost of installed thermal power plants in power system, industrial demand curtail and restart features, and demand response effectiveness appraisal tools. Current power price models were employed on simulations to evaluate system\'s benefits with demand response. From an industrial perspective, accounting measures were basis to convert loss of production in demand-side bidding price in order to keep business profitability. Estimate of demand side bidding potential market in Brazilian free market with simulation of system impact in 2015 with results that reached 25% of Marginal Cost reduction and 16% of Thermal Dispatch reduction.

[pt] A eficiência energética (EE) terá um papel cada vez mais importante para garantir o futuro das novas gerações. Assim, o objetivo principal deste trabalho é estimar o quanto o PNEf (Plano Nacional de Eficiência Energética), publicado pelo governo brasileiro no final de 2011 irá economizar ao longo dos próximos 5 anos, evitando a construção de usinas de energia adicionais, bem como reduzindo a emissão de gases de efeito estufa na atmosfera. É também objetivo deste trabalho definir as premissas e formular diretrizes para que um possível leilão de eficiência energética seja implantado no Brasil. O custo marginal de operacão é calculado no planejamento de médio prazo do despacho para o sistema hidro-térmico brasileiro utilizando Programação Dinâmica Dual Estocástica. Foi incorporado no modelo do despacho hidro-térmico as políticas de eficiência energética de forma estocástica, havendo assim, vários cenários para a demanda de energia elétrica. Demonstrou-se que, mesmo para uma modesta redução do consumo com políticas de eficiência energética (menor que 1 porcento por ano), há uma economia nos próximos 5 anos em torno de 237 milhões de reais no cenário conservador e 268 milhões de reais no cenário otimista. Em comparação, a nova usina hidrelétrica Belo Monte irá custar em torno de 26 bilhões de reais a serem pagos ao longo de um período de 30 anos (ou seja, 867 milhões de reais em 1 anos). Conclui-se que, políticas de eficiência energética são preferíveis à construção de uma nova usina, mesmo sendo esta de fonte hidráulica. / [en] Energy efficiency will play an increasingly important role in future generations. The aim of this work is to estimate how much the PNEf (National Plan for Energy Efficiency) launched by the Brazilian government in 2011 will save over the next 5 years by avoiding the construction of additional power plants, as well as the amount of the CO2 emission. Besides, it is the aim of this work introduces the premises and guidelines of a possible demand side bidding in Brazil. The marginal operating cost is computed for medium term planning of the dispatching of power plants in the hydro-thermal system using Stochastic Dynamic Dual Programming, after incorporating stochastic energy efficiencies into the demand for electricity. We demonstrate that even for a modest improvement in energy efficiency (less than 1 percent per year), the savings over the next 5 years range from 237 million reais in the conservative scenario to 268 million reais in the optimistic scenario. By comparison the new Belo Monte hydro-electric plant will cost 26 billion reais to be repaid over a 30 year period (i.e. 867 million reais in 1 years). So in Brazil energy efficiency policies are preferable to building a new power plant.