As energias renováveis têm lugar de destaque entre as soluções de combate ao aquecimento global, mas seu potencial ainda é subaproveitado no Brasil. Este trabalho visa apresentar argumentos político-estratégicos, socioambientais e econômico-financeiros necessários para viabilizar o desenvolvimento da comercialização de novas fontes de energias renováveis e, consequentemente, o estabelecimento de um mercado nacional maduro para estas fontes. São apresentadas justificativas socioambientais e técnicas para ampliar a produção de energia elétrica a partir de novas fontes renováveis como eólica, biomassa, solar e pequenas centrais hidroelétricas. Foi abordado o importante papel da política tarifária e o atual modelo do setor elétrico, assim como o forte impacto dos encargos e tributos sobre o preço final da energia e as questões relacionadas à revisão tarifária e seu impacto em áreas rurais e urbanizadas. Foi apresentado um cenário de participação das novas fontes de energias renováveis na matriz elétrica brasileira indicando o forte potencial de expansão destas fontes, valorizando a descentralização e diversificação da matriz para promoção da equidade e justiça e desvinculação entre o crescimento econômico e a ampliação da geração de energia. Foram apresentados vários modelos de mercado e concluiu-se que o modelo da competição no varejo é a melhor opção para a viabilização de uma comercializadora de novas fontes de energias renováveis. Foram apresentados estudos de casos em diversos países da Europa, Ásia e Américas e a análise de seus pontos mais interessantes visando contribuir para o desenvolvimento de um marco regulatório específico para fomentar um mercado nacional de energias renováveis. Entre as políticas referidas estão o sistema de cotas; sistema de licitação; subsídios e principalmente a tarifa feed-in, que atende em melhores condições diretrizes relevantes como a redução dos impactos ambientais, o desenvolvimento tecnológico nacional, a estabilidade de mercado e a ampliação de fontes limpas na matriz elétrica. Por fim, foi feita uma análise econômica de distintas fontes renováveis em condições variadas de mercado como taxa de retorno, custo de transmissão, crédito de carbono e outros. Desta forma foi possível avaliar as melhores e piores condições de formação de preço final por tecnologia (eólica, biomassa e PCHs) para implementação de uma comercializadora de energia. Neste estudo, foi possível avaliar o impacto da tarifa de transmissão assim como a sensibilidade do preço final da energia em relação à eventual flutuação do câmbio, para energias com maior parte de componentes precificados em moeda estrangeira. O trabalho conclui que a viabilização de uma comercializadora de energia renovável no país depende fundamentalmente de um marco regulatório estável, uma política financeira e fiscal de longo prazo e um modelo de mercado aberto. / Renewable energy plays a key role as part of the solutions to the climate change crisis. However, the potential for new renewable energy is underdeveloped in Brazil. This dissertation presents the necessary arguments to promote the development of the commercialization of new renewable energy sources within the political-strategic, socio-environmental and Economic-financial aspects for the implementation of a mature national market. Environmental, social and technical justification is used to enhance the expansion of electric energy generation from renewable sources such as wind, biomass, solar and small hydropower. The important role of tariff policy, the current model of the energy sector and the impact of taxes and fees in both rural and urban areas was also addressed in the text. A scenario is presented indicating the potential share of renewable energies in the electric matrix of the country and its expansion potential. The scenario emphasizes the decentralization and diversification of the energy matrix as well as promotes equitable justice and decouples the economic growth from new energy generation. A wide number of electricity trading markets were discussed and the competitive retail one was identified as the most suitable for the commercialization of new renewable energy sources. The most interesting elements of a number of case studies in Europe, Asia and US were analyzed to contribute to the discussion of a regulatory framework to develop a renewable energy market in Brazil. Among them the quota system; the auction system; the subsidies and finally the feed-in system that better addresses the reduction of environmental impact, national technology development, market stability and the expansion of renewable sources in the electricity matrix. Finally, an economic analysis of different renewable technologies (wind, biomass, small hydro) was deployed varying the return of investment rate, the grid cost, the carbon credits and others. The economic simulation set a price range with the best and worst conditions per technology for consideration in the commercialization of renewable Energy. In this study it was possible to evaluate the impact of the grid fee or the exchange rate for technologies with many imported components. The work concludes that the feasibility of the commercialization of renewable energy in the country relies mainly on stable regulatory framework, a financial and fiscal long term policy and an open energy market model.

As energias renováveis têm lugar de destaque entre as soluções de combate ao aquecimento global, mas seu potencial ainda é subaproveitado no Brasil. Este trabalho visa apresentar argumentos político-estratégicos, socioambientais e econômico-financeiros necessários para viabilizar o desenvolvimento da comercialização de novas fontes de energias renováveis e, consequentemente, o estabelecimento de um mercado nacional maduro para estas fontes. São apresentadas justificativas socioambientais e técnicas para ampliar a produção de energia elétrica a partir de novas fontes renováveis como eólica, biomassa, solar e pequenas centrais hidroelétricas. Foi abordado o importante papel da política tarifária e o atual modelo do setor elétrico, assim como o forte impacto dos encargos e tributos sobre o preço final da energia e as questões relacionadas à revisão tarifária e seu impacto em áreas rurais e urbanizadas. Foi apresentado um cenário de participação das novas fontes de energias renováveis na matriz elétrica brasileira indicando o forte potencial de expansão destas fontes, valorizando a descentralização e diversificação da matriz para promoção da equidade e justiça e desvinculação entre o crescimento econômico e a ampliação da geração de energia. Foram apresentados vários modelos de mercado e concluiu-se que o modelo da competição no varejo é a melhor opção para a viabilização de uma comercializadora de novas fontes de energias renováveis. Foram apresentados estudos de casos em diversos países da Europa, Ásia e Américas e a análise de seus pontos mais interessantes visando contribuir para o desenvolvimento de um marco regulatório específico para fomentar um mercado nacional de energias renováveis. Entre as políticas referidas estão o sistema de cotas; sistema de licitação; subsídios e principalmente a tarifa feed-in, que atende em melhores condições diretrizes relevantes como a redução dos impactos ambientais, o desenvolvimento tecnológico nacional, a estabilidade de mercado e a ampliação de fontes limpas na matriz elétrica. Por fim, foi feita uma análise econômica de distintas fontes renováveis em condições variadas de mercado como taxa de retorno, custo de transmissão, crédito de carbono e outros. Desta forma foi possível avaliar as melhores e piores condições de formação de preço final por tecnologia (eólica, biomassa e PCHs) para implementação de uma comercializadora de energia. Neste estudo, foi possível avaliar o impacto da tarifa de transmissão assim como a sensibilidade do preço final da energia em relação à eventual flutuação do câmbio, para energias com maior parte de componentes precificados em moeda estrangeira. O trabalho conclui que a viabilização de uma comercializadora de energia renovável no país depende fundamentalmente de um marco regulatório estável, uma política financeira e fiscal de longo prazo e um modelo de mercado aberto. / Renewable energy plays a key role as part of the solutions to the climate change crisis. However, the potential for new renewable energy is underdeveloped in Brazil. This dissertation presents the necessary arguments to promote the development of the commercialization of new renewable energy sources within the political-strategic, socio-environmental and Economic-financial aspects for the implementation of a mature national market. Environmental, social and technical justification is used to enhance the expansion of electric energy generation from renewable sources such as wind, biomass, solar and small hydropower. The important role of tariff policy, the current model of the energy sector and the impact of taxes and fees in both rural and urban areas was also addressed in the text. A scenario is presented indicating the potential share of renewable energies in the electric matrix of the country and its expansion potential. The scenario emphasizes the decentralization and diversification of the energy matrix as well as promotes equitable justice and decouples the economic growth from new energy generation. A wide number of electricity trading markets were discussed and the competitive retail one was identified as the most suitable for the commercialization of new renewable energy sources. The most interesting elements of a number of case studies in Europe, Asia and US were analyzed to contribute to the discussion of a regulatory framework to develop a renewable energy market in Brazil. Among them the quota system; the auction system; the subsidies and finally the feed-in system that better addresses the reduction of environmental impact, national technology development, market stability and the expansion of renewable sources in the electricity matrix. Finally, an economic analysis of different renewable technologies (wind, biomass, small hydro) was deployed varying the return of investment rate, the grid cost, the carbon credits and others. The economic simulation set a price range with the best and worst conditions per technology for consideration in the commercialization of renewable Energy. In this study it was possible to evaluate the impact of the grid fee or the exchange rate for technologies with many imported components. The work concludes that the feasibility of the commercialization of renewable energy in the country relies mainly on stable regulatory framework, a financial and fiscal long term policy and an open energy market model.

[pt] O mercado brasileiro de energia elétrica ainda não encontrou um modelo de mercado e de formação de preço que garanta a expansão auto-sustentada da oferta. Investigando em detalhe o modelo atual de despacho da geração e formação do preço, demonstramos a sua pouca eficácia na atração de investimentos, e identificamos a causa dessa falha como sendo a miopia do modelo de despacho, uma vez os estados críticos do sistema só aprecem de forma significativa quando o sistema já estiver degradado. São estudados três modelos alternativos que modificam a função-objetivo ou a regra de formação do preço, ajustados de modo a viabilizar e tornar suficientemente atrativos os investimentos na expansão da oferta. Finalmente, estes modelos são então comparados entre si e com o modelo atual, quanto ao valor para o investidor e quanto ao custo para o sistema e para o consumidor. Um mercado é dito completo se permite aos agentes alocar livremente seus recursos e demandas quando estiverem disponíveis e/ou forem necessários e permite que os agentes condicionem estes recursos / demandas ao estado (preço) do mercado. Estas funcionalidades são implementadas através dos derivativos financeiros, negociados no mercado futuro. Neste trabalho fazemos uma análise conceitual do mercado futuro de energia elétrica, indicando a diferença em relação ao de outras commodities e apresentando um modelo da oferta e demanda por contratos futuros de energia elétrica. / [en] The Brazilian Market of Electrical Energy has not yet found a stable market and price model that ensues the feasibility and makes attractive a self-sustained investment for the expansion of electrical energy generation. Researching the current generation dispatch and spot price model, we show that it is ineffective to attract investments because the model is myopic, since the range of critical system states that is foreseen at the current state is not significant until the system is already too degraded. Stemming from this conclusion, we develop three alternative models, modifying the dispatch model objective and the price formation rule. These alternative models are tuned to make the investments in generation expansion feasible and attractive. The models are compared regarding their value to the investor and the cost to the system and to the consumer. A complete market allows the economic agents to freely allocate their resources and requirements whenever they are available and/or required. A complete market also allows conditional settlement, i.e., to condition the resource availability and/or requirement to a particular market state (price). These features are realized by financial derivatives, in the, so called, futures market. We present a conceptual analysis of the electrical energy s future market, pointing the differences to other commodities future markets that are due to economical unfeasibility of storing electricity. We also present an equilibrium model for the forward electrical energy contracts.