The thermal springs along the Middle Fork of the Boise River (MFBR) within the Atlanta lobe of the Idaho batholith discharge in discrete locations that appear to be part of self-organizing flow systems. Infiltrating water flows through Basin and Range fractures to depth where it is heated and ultimately discharged at the intersection of trans-Challis oriented faults along the MFBR. Isotopic compositions of the thermal waters have a linear trend with elevation suggesting that the recharge locations are near each thermal spring and the hydrothermal system is not one large interconnected system, but rather multiple individual hydrothermal systems. Water chemically evolves along the hydrothermal flow paths dissolving feldspars and precipitating secondary minerals. PHREEQC inverse modeling of the chemical evolution based on identified minerals within the system predicts positive volume changes in the pore space within the hydrothermal flow systems can occur. Precipitation of secondary minerals is likely to occur in the cooler, subsidiary, less-efficient fractures of the hydrothermal system. Flow areas calculated using heat flow, exponential decay, and a combination of the two, show that the topographic watershed is inadequate to accommodate the water supporting the thermal springs indicating that water is being captured from outside the watershed. The positive volume changes coupled with the water capture is evidence of positive feedback loops are active within the hydrothermal system providing a mechanism for self-organization to occur in the hydrothermal systems of granite.

La circulation hydrothermale océanique est un élément clé dans le transfert de chaleur et de matière des profondeurs de la Terre vers sa surface. Certains sites hydrothermaux produisent de grandes quantités d’hydrogène et de méthane. C’est le cas du site de Rainbow (36°N), situé sur la dorsale médio-atlantique, auquel on s’intéresse ici. Les fortes concentrations d’hydrogène ([H2]=16 mM kg-1) et de méthane ([CH4]=2,5 mM kg-1) des fluides chauds (~365°C) émis par ce site ont été interprétées comme étant issues de l’hydratation des péridotites du diapir mantellique qui constitue son socle géologique du site, mais l’altération d’assemblages gabbroïques pourrait également être à l’origine de sa production d’hydrogène. Ces processus géochimiques dépendent fortement des caractéristiques de l’écoulement des fluides au sein de la matrice poreuse et fracturée du site. Cette étude a donc consisté au développement et à l’application de modèle numériques, thermo-hydrogéologique et géochimique et de leur chaînage, dans le but de caractériser la circulation hydrothermale, la production d’hydrogène et son transport au sein du site de Rainbow. Plusieurs résultats découlent de ces modélisations : la circulation hydrothermale est tridimensionnelle, de faible extension horizontale (Ø~2-8km), doit très probablement être canalisée par un chemin préférentiel de forte perméabilité, et peut être stable sur plusieurs milliers d’années. Nous avons pu montrer que l’hydrogène est produit par serpentinisation en amont de la zone de décharge et estimer les coefficients cinétiques in situ, la quantité d’hydrogène produite et montrer la possibilité d’une production d’une durée supérieure à 25 000 ans. / Hydrothermal activity along the axis of mid-ocean ridges is a key driver for energy and matter transfer from the Earth’s interior to the ocean floor. Numerous hydrothermal sites have been discovered, and some of them emit high quantities of hydrogen and methane. In this manuscript, the presented studies focus on the Rainbow site (36°N), situated on the Mid-Atlantic Ridge crest. The high hydrogen and methane concentrations ([H2]=16 mM kg-1and [CH4]=2,5 mM kg-1) of the hot fluids at this site have been interpreted as indicators of ongoing serpentinization processes. However, such high hydrogen and methane concentrations might be also produced by gabbroic alteration processes which could lead to a mineral assemblage such as chlorite + talc + magnetite + tremolite. These alteration processes are strongly dependent on the hydrothermal circulation characteristics and behaviours. In this study, we developed and used thermo-hydrogeological and geochemical numerical models, and their coupling, for characterization of hydrothermal circulation, and hydrogen production and transport, of the Rainbow vent site. We showed that hydrothermal circulation is conditioned by its 3D spatial configuration. This circulation is of small dimension (Ø > 2km), and should probably be organized by a preferential pathway of high permeability values. It has remained stable for several thousand years. We also showed that hydrogen was a product of serpentinization process that occurs far from the discharge zone. We estimated in situ kinetic coefficients, and the hydrogen mass currently produced each year. We showed the possibility of a long lifetime hydrogen production (>25000 yrs).

Em função do crescente processo de liberalização dos mercados de gás natural e de energia elétrica nos países do hemisfério norte, bem como pelo aumento das restrições ambientais, as projeções de demanda mundial de gás natural indicam um forte crescimento, principalmente no segmento de geração de energia elétrica. Assim, pode-se afirmar que haverá uma convergência cada vez maior entre os mercados de gás natural e de eletricidade. O transporte do gás natural em sua forma liquefeita, o GNL (Gás Natural Liquefeito), representa um importante pivô para essa convergência, bem como para uma integração global crescente dos mercados de gás natural e eletricidade. Essas evoluções sempre estiveram distantes da realidade brasileira, pois a geração elétrica predominantemente hídrica historicamente reservou um papel limitado para a geração termelétrica. No entanto, desde 2001, como resultado da crise de abastecimento de energia elétrica, o Brasil também fez esforços importantes rumo a uma maior convergência entre os mercados de gás e eletricidade. Desde 2005, a importação de GNL tem sido analisada para o caso brasileiro, visando prioritariamente o atendimento de uma demanda termelétrica para o gás natural. A característica principal deste modelo é a necessidade de se garantir uma oferta de combustível flexível para usinas que deverão suprir uma demanda termelétrica igualmente flexível: oferta flexível para demanda flexível. A luz das evoluções em curso no mercado global, o presente trabalho avalia a viabilidade deste modelo a partir da análise das possibilidades do suprimento de GNL ser efetuado de forma flexível, atuando, assim, como mecanismo de flexibilização da oferta de gás natural e garantindo um melhor aproveitamento da capacidade de geração elétrica atualmente instalada no Brasil. / Due to the growth of liberalization process on natural gas and electricity markets on northern hemisphere countries, as well as due to raising environmental restrictions, world natural gas demand projections indicate a strong growth, mainly driven by the power generation segment. Therefore, we can affirm that will have an even higher convergence between natural gas and electricity markets. Natural gas transportation in its liquefied form, the LNG (Liquefied Natural Gas), represents an important pivot for this convergence, as well as for the raising global integration of electricity and natural gas markets. These evolutions were always distant from Brazilian reality, as dominant hydroelectric generation historically reserved a limited role for thermoelectric generation. However, since 2001, as a result from the electricity supply crisis, Brazil also did important efforts towards a greater convergence between natural gas and electricity markets. Since 2005, LNG importation has been analyzed for the Brazilian case, primarily focusing thermoelectric demand utilization for the natural gas. The main characteristic of this model is the necessity to guarantee a flexible fuel supply for power plants that shall supply an equally flexible thermoelectric demand: flexible supply for flexible demand. In light of the evolutions underway on the global market, this study evaluates the viability of this model based on the possibility of LNG supplies be done on flexible way, acting then as a natural gas supply flexibility mechanism and guaranteeing a better utilization of the thermoelectric generation capacity already installed in Brazil.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-15T17:01:52Z No. of bitstreams: 2 Filipe Marinho de Brito.pdf: 17131597 bytes, checksum: 477190303473bc899a0003fa4fa5d986 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-15T17:49:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Filipe Marinho de Brito.pdf: 17131597 bytes, checksum: 477190303473bc899a0003fa4fa5d986 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-15T17:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Filipe Marinho de Brito.pdf: 17131597 bytes, checksum: 477190303473bc899a0003fa4fa5d986 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-03 / The operation planning process for hydrothermal generation systems is complex and depends on a large demand of organized data to find rational strategies of operation. These data although vast, often are shown in closed formats, tabular or graphical to satisfy a specific interest. What comes as closest as raw data, that allows the application of mathematical models to find rational strategies of operation are the decks. Although the wide range of papers developed to solve this planning, these are usually applied in a restricted sample of data because there is a great difficulty in reading the decks, for example the lack of standarts in the identification of a plant and the presence of binary files. In order to solve the problem in obtaining and handling data of plants, the Faraday System was developed, which promotes reading, organization, standardization, reporting and editing data of plants from decks and other information bases, as data flows reading from governmental institutions sites. The Faraday system is a web application platform, focusing on mobile computing, and can be accessed by tablets, smartphones or any devices that have access to browser and internet, introducing the science of energy research in mobile computing. / O processo de planejamento de operações de sistemas de geração hidrotérmicos é complexo e depende de uma grande demanda de dados organizados para encontrar estratégias racionais de operação. Estes dados apesar de vastos, costumam ser apresentados em formatos fechados, gráficos ou tabulados de modo a atender a um interesse específico. O que mais se aproxima de dados mais embrutecidos, que possibilitem a aplicação de modelos matemáticos para encontrar estratégias racionais de operação, são os decks. Apesar da ampla gama de trabalhos científicos desenvolvidos no sentido de solucionar o planejamento, estes costumam ser aplicados em uma amostra restrita de dados pois existe uma dificuldade grande na leitura dos decks, dentre eles pode-se citar a falta de padronização na identificação de uma usina e a presença de arquivos binários. Visando solucionar o problema na obtenção e manipulação de dados de usinas, foi desenvolvido o Sistema Faraday, que promove a leitura, organização, padronização, emissão de relatórios e edição de dados de usinas provinientes de decks e outras bases de informação, como dados de leitura de vazão provinientes de sites de instituições governamentais. O Sistema Faraday é uma aplicação web, multiplataforma, com foco na computação móvel, podendo ser acessada por tablets, smartphones ou quaisquer dispositivos que possuam navegador e acesso à internet; introduzindo a ciência da pesquisa energética na computação móvel.

Neste trabalho foi investigado um novo modelo baseado em inteligência artificial como ferramenta para a resolução do problema de planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos de potência. Esta abordagem, que utiliza os princípios da evolução genética, tem se destacado com alta eficiência na solução de problemas de otimização. Para atender a todas as características do problema foram feitas algumas adaptações dos operadores genéticos tradicionais de recombinação e mutação, sendo o problema codificado usando uma cadeia de números reais, e não binários como normalmente é apresentado na literatura. Para isto, foram realizados vários testes visando moldar a técnica ao problema em questão, levando em conta suas características específicas. O algoritmo proposto também foi aplicado em vários testes com usinas pertencentes ao sistema hidroelétrico brasileiro e mostrou o bom desempenho desta abordagem em determinar uma operação ótima, garantindo, da melhor forma possível, o atendimento da demanda por um custo mínimo e com confiabilidade. As aplicações incluíram sistemas complexos, de grande porte, com até 35 usinas hidroelétricas, onde foram obtidos resultados satisfatórios. / The present thesis investigates a new model based on artificial inteligence as a tool to solve the problem of the operational planning of hydrothermal systems. This approach, which uses the principle of genetic evolution, has been very successful and efficient in the solution of optimization problems. To represent all the characteristics of the problem some adaptations of the traditional genetic operators of recombination and mutation were made. The problem used a string of real numbers instead of binary as usually presented in the literature. Thus, several tests were performed in order to adapt the technique to the problem, taking into account its specific characteristics. The proposed algorithm has been applied in several tests in real hydrothermal systems, with plants belonging to the brazilian southeast system. The results achieved so far have indicated that the proposed approach can be an effective alternative or a complementary technique for the planning of hidrothermal system, as it determines an operation strategy for each power plant and minimizes the expected value of the operative cost along the planning horizon. The applications include large systems, with up to 35 hydroelectric plants, where good results were obtained.

Submitted by Augusto Cesar Pereira (augusto.pereira@feb.unesp.br) on 2017-12-20T09:42:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Augusto_Repositorio.pdf: 2651783 bytes, checksum: 084f19f166b7161411ec58baa4ecf206 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2017-12-20T10:54:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereira_ac_me_bauru.pdf: 2651783 bytes, checksum: 084f19f166b7161411ec58baa4ecf206 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T10:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereira_ac_me_bauru.pdf: 2651783 bytes, checksum: 084f19f166b7161411ec58baa4ecf206 (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho propõe um modelo de Procedimento de Equilíbrio de Mercado com Restrições de Segurança Estocásticas (PEMRSE) que pode ser utilizado como um modelo de leilão de energia e reserva do dia seguinte por operadores de sistemas hidrotérmicos. O modelo de PEMRSE tem o objetivo de minimizar o custo esperado da operação, considerando os custos associados aos excedentes de geração e consumo, partidas, contratação de reservas e a penalização econômica associada aos cortes involuntários de carga. O PEMRSE considera vários aspectos que dificultam a resolução de problemas de leilão: i) representação detalhada dos sistemas de geração hidrelétrico e termelétrico; ii) perdas na transmissão; e iii) restrições de segurança pré e pós-contingência. São propostas técnicas de linearização que não demandam o uso de variáveis binárias para a função de produção hidráulica e para as funções de potência e engolimento máximo de geradores hidrelétricos. A estrutura estocástica permite cortes involuntários de carga, isto é, o operador pode optar por não contratar a totalidade das reservas necessárias para cobrir as falhas associadas às contingências, ponderando sua decisão pela probabilidade de ocorrência destas falhas e pelo valor da penalização econômica associada ao corte de carga. Propõe-se também uma técnica para a resolução de modelos de PEMRSE em tempos computacionais menores com relação à sua resolução direta. Simulações em um sistema-teste de três barras e no sistema IEEE de 24 barras evidenciam a eficiência do modelo, das técnicas de linearização e da técnica de resolução propostos. As simulações também mostram os impactos dos aspectos complicadores nos resultados do leilão e no tempo computacional de resolução. O modelo de PEMRSE proposto pode ser resolvido de maneira eficiente por meio de pacotes computacionais disponíveis comercialmente por meio da técnica de resolução proposta. / This work proposes a Market Clearing Procedure with Stochastic Security Constraints (MCPSSC) model that can be used as an energy and reserve day-ahead auction model by hydrothermal systems operators. The MCPSSC aims to minimize the expected cost of the operation, considering the costs associated with the generation and consumption surpluses, start-ups, contracting of reserves and the economic penalization associated with involuntary load shedding events. The MCPSSC model considers several aspects that complicate the resolution of auction problems: i) detailed representation of the hydrothermal generating systems; ii) transmission losses; and iii) pre- and post-contingency security constraints. We propose linearization techniques that does not require the use of binary variables for the hydro production function and for the maximum power output and maximum water discharge functions of hydro generators. The stochastic structure allows some load shedding, ie, the operator can choose not to contract the total reserve requirements to cover the failures associated with the contingencies, weighting its decision by the probability of occurrence of these failures and by the value of lost load. We also propose a technique for the resolution of MCPSSC models in lower computational times regarding its direct resolution. Simulations in a three-bus test system and in the IEEE 24-bus system show the efficiency of the model, the linearization techniques and the resolution technique proposed. The simulations also show the the impact of the complicating aspects in the auction outcomes and in the computational time. The proposed MCPSSC model can be efficiently solved by commercially available solvers by means of the proposed resolution technique.

[pt] O sistema elétrico brasileiro apresenta características especiais que fazem com que ele se torne diferente dos outros encontrados nos demais países do mundo. Um território de largas dimensões abriga diversas bacias hidrográficas, as quais muitas vezes apresentam comportamentos complementares exigindo um grande intercâmbio energético entre elas, o que ocasionou a construção de uma malha de transmissão de grande porte e muito interligada. Com isto tornou-se necessária a construção de modelos específicos para gerenciar a operação elétrica e energética de todos os componentes do sistema distribuídos ao longo do país. O problema do planejamento da operação de sistemas elétricos é divido em diversas etapas separadas de acordo com o horizonte de estudo, do médio prazo até o despacho horário. Em cada etapa a representação da aleatoriedade das afluências às usinas hidrelétricas e o detalhamento do sistema elétrico é diferente. No planejamento de médio prazo é importante analisar o impacto das secas de longa duração na operação do sistema, a sua probabilidade de ocorrência e a capacidade de regularização plurianual do sistema brasileiro. Nesta fase as usinas hidrelétricas são representadas de forma simplificada através de sistemas equivalentes e existe uma representação detalhada da estocasticidade das afluências através da análise de diversos cenários hidrológicos. Na medida em que o horizonte de estudo diminui, a incerteza sobre as afluências futuras também diminui, porém aumenta a necessidade de uma representação mais detalhada das usinas hidrelétricas, térmicas, recebimentos, pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e rede de transmissão. Este trabalho concentra-se nos modelos de médio prazo que radicionalmente utilizam uma representação por sistemas equivalentes. O objetivo é permitir uma representação híbrida, onde parte do sistema será representado através de reservatórios equivalentes de energia e outra, representada à usinas individualizas o que possibilita um maior detalhamento dos estudos de médio prazo. O acoplamento hidráulico existente entre sistemas equivalentes é revisto e o acoplamento hidráulico de sistemas equivalentes com sistemas à usinas individualizadas originado pela representação híbrida é tratado com detalhe. / [en] The Brazilian electric system presents special characteristics which differs from those in other countries. A huge territory which contains several hydrographical basins with frequently complementary behaviors that demand great energy exchanges around all the geographical areas of the country. This has required the construction of a massive transmission network that is hardly interlinked. For this reason it has been necessary to construct specific models to generate the electric and energy operation for all the system`s components dispersed throughout the country. The operation planning of electrical systems problem is separated into several stages, in accord with the study outline, over a long term until the actual operational programming. At each stage the representational of hydraulic plant inflows and the peculiarities of the electric system are different. In the case of long-term planning it is important to analyze the impact of the long lasting droughts, their probability of occurrence and the multi-year reservoir regulation capacity for the Brazilian system. In this phase, hydroelectric plants are represented in a simplified manner and there are a detailed inflows representation. As the study horizon diminishes, the uncertainty about the future inflows also decreases, therefore increasing the need for a more detailed representation of the hydraulic and thermal plants, small hydraulic plants, interchanges and transmission network. This work concentrates on the long-term models which traditionally employ a representation using equivalen. We create here the possibility of a hybrid representation, where part of the hydraulic plants will be represented by equivalent reservoirs and part will be individually represented by total hydraulic coupling throughout all the systems components.

Submitted by Diego Piotto (dpiotto@gmail.com) on 2017-08-28T18:15:31Z No. of bitstreams: 1 Diego Piotto_Final.pdf: 1609250 bytes, checksum: 9c276b0e7f775c9cb47d057087a1da5a (MD5) / Approved for entry into archive by Joana Martorini (joana.martorini@fgv.br) on 2017-08-28T18:21:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Diego Piotto_Final.pdf: 1609250 bytes, checksum: 9c276b0e7f775c9cb47d057087a1da5a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T12:42:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Piotto_Final.pdf: 1609250 bytes, checksum: 9c276b0e7f775c9cb47d057087a1da5a (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / O sistema elétrico brasileiro sofreu grandes mudanças em sua regulação nas últimas décadas no intuito de aumentar a eficiência de mercado baseando-se no incentivo a competição entre os agentes. O incentivo a entrada de geradores privados tem gerado resultados significativos a competição e tem provocado uma reestruturação que tem modificado a operação antes totalmente centralizada para modelos descentralizados que estimulam a competição entre agentes. O objetivo deste trabalho é, partir do artigo de Barroso Et al. (2001), onde é obtido a ação de poder de mercado em sistemas hidrotérmicos para ambiente competitivo e de mínimo custo tanto para modelo estático como modelo dinâmico, desenvolver o modelo de comportamento dos agentes para situações de colusão entre agentes price makers tanto para o modelo estático como para o dinâmico. Além disso obter as taxas de juros limites para o desvio da colusão. Será demostrado que em mercados com poucos agentes, o benefício de se desviar da colusão somente ocorre para altas taxas de desconto. Com a inclusão de maior quantidade de agentes, identifica-se que o incentivo ao desvio da colusão possui taxas descrentes. Será apresentado que para modelos acoplados no tempo o comportamento de um possível conluio fará com que os agentes sustentem o preço spot mais elevado, mesmo em períodos de baixa afluência. / The Brazilian electrical system has undergone great changes in its regulation in the last decades in order to increase the efficiency of the market based on the incentive to the competition among the agents. The incentive to the entry of private generators has generated significant results the competition and has caused a restructuring that has modified the operation before totally centralized to decentralized models that stimulate the competition between agents. The objective of this work is to analyze the market power in hydrothermal systems that is, based on thermal and hydroelectric generation, using low cost models for centralized systems and Nash Cournot model for decentralized systems both decoupled in time in order to obtain the dispatch great. The analysis extends to the strategic behavior of the agents for time coupled systems using low cost models for centralized systems and Nash Cournot model using stochastic programming resources to determine the optimal dispatch of the agents of the market. It has been shown that in markets with few agents, the benefit of diverting from collusion only occurs at high discount rates. With the inclusion of a greater number of agents, it is identified that the incentive to the deviation of collusion has unbelievable rates. It will be shown that for time-coupled models the behavior of a possible collusion will cause the agents to sustain the higher spot price, even in periods of low affluence.

[pt] A dissertação é composta por 3 ensaios nos quais analisam-se os efeitos econômicos da liberalização e regulação de sistemas hidrotérmicos. No primeiro ensaio, um dos principais problemas de mercados de eletricidade liberalizados é tratado: o poder de mercado dos geradores. Analisa-se a eficácia de 2 medidas comumente propostas para sistemas com predominância de termelétricas (incentivos a contratação de longo prazo e redução da concentraçãao horizontal) em um sistema hidrotérmico e mostra-se que diferentes resultados podem ser obtidos. No segundo ensaio, consideram-se os incentivos ao investimento em capacidade de geração no sistema hidrelétrico brasileiro. A entrada futura de capacidade é uma das principais variáveis no despacho centralizado. Quando o investimento é privado, a entrada efetiva de nova capacidade pode ser consideravelmente diferente daquela utilizada no despacho ótimo. Modelos anteriores de opções reais incorporam a decisão estratégica dos investidores em seus modelos, porém não consideram que essa decisão acaba afetando o armazenamento ótimo de água nas hidrelétricas. Essa variável, por sua vez, é fundamental na determinação da evolução da rentabilidade futura de novos projetos o que acaba afetando novamente a decisão de investimento. No terceiro ensaio, discutem-se as experiências de reestruturação dos mercados de eletricidade do Brasil e da Califórnia. Apesar de diferentes objetivos e diferentes estruturas iniciais de mercado, ambos empreenderam a reforma dos seus respectivos setores elétricos baseados amplamente no mesmo modelo de separação vertical em voga nos anos noventa. Coincidentemente, alguns anos depois, ambos enfrentavam sérias crises. Desconsideração de aspectos relevantes na liberalização de mercados e incentivos de regulação inadequados podem ter exacerbado ao invés de atenuado os efeitos deletérios da crise tanto no Brasil quanto na Califórnia. A principal lição das duas experiências reside no reconhecimento de que a liberalização dos mercados elétricos deve ser feita com muito cuidado e com especial atenção ao efeito da nova estrutura na alocação de equilíbrio durante situações extremas de mercado. / [en] This dissertation is structured into 3 essays in which I analyze the economic effects of regulation and liberalization of hydrothermal systems. So far empirical and theoretical studies about power markets have been done mainly for thermal systems, in which equilibrium conditions reflect the fact that current production decisions can be analyzed separately from future production decisions. In hydrothermal systems, however, strategies are dynamically connected what yields equilibrium conditions different from thermal systems. This difference in the nature of the equilibrium is the main building block upon which I will analyze some important questions like liberalization of the market, investment, market power of generators and policies towards its mitigation and to compare the effectiveness of some common proposed policy interventions recommended to thermal systems in the context of a hydrothermal system. In the first essay, I analyze one of the main concerns in restructured electricity markets: the market power of generators. I show that two common mitigation measures proposed for thermal power markets (incentives to long- term contracting and horizontal deconcentration) do not necessarily affect the firms` market power in hydrothermal systems in the same way as in thermal systems. In the second essay, I consider the incentives to investment in the Brazilian centralized dispatch in which future entry of new capacity is one of the most important determinants in the optimal management of the system. When investment is not determinative, investors can choose the most appropriate time to enter into the market. Previous real option models incorporates this flexibility on the optimal time to invest but do not consider that each potential new firm may affect the current optimal stock of water to be left to the next period. The fact that indicative entry plan does not take into account that investors` choice of the optimal time to invest may affect current values (especially the stock of water to be left to the next period)and hence reinforcing possible distortions in the investment decision, given future prices and dispatched quantities depend on the current optimal dispatch. In the third essay, I discuss the restructuring experiences of Brazil and California. Despite different goals and different initial market structures, both undertook the restructuring of their respective electricity sectors largely based on the same deregulation framework in vogue in the 1990s. Coincidently, a few years later, both were facing serious crisis in their respective electricity sectors. The lack of attention to some important aspects of the liberalization or deregulation of the electricity sector and inadequate regulatory incentives could have exacerbated rather than attenuated the deleterious effects of their respective crisis. The main lesson from both experiences is that liberalization or deregulation of electricity markets should be carefully implemented, with special attention to the potential impact of the new structure on the equilibrium allocation during market stress situations.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP