[pt] Até 1997 o Setor Elétrico Brasileiro (SEB) era basicamente um monopólio estatal administrado por empresas federais e estaduais. A partir do segundo semestre de 1997 foram iniciadas as privatizações, e em paralelo a reestruturação do setor. Antes do processo de reestruturação do SEB, o planejamento da expansão da geração era feito de forma coordenada e centralizada, com o objetivo de minimizar os custos de investimento e operação. A expansão da geração era uma variável de decisão do problema. No entanto, um dos pressupostos da reestruturação do setor foi e continua sendo a realização pelo agente privado de grande parte dos novos investimentos em geração e transmissão. Dessa maneira, a decisão sobre a expansão da geração deixa de ser centralizada e passa a depender da disposição de investimento deste agente, acarretando no aumento do nível de incertezas no processo de planejamento. Neste contexto, o presente trabalho visa estudar a dinâmica de investimentos privados em geração termelétrica no Brasil utilizando a Teoria das Opções Reais. A dinâmica de investimentos em termelétricas será estudada em três situações diferentes. Na primeira, será utilizado um modelo de opções reais / análise de decisão para determinar as estratégias de escolha do melhor momento de construção de um empreendimento considerando que há incerteza exógena na expansão da oferta de termelétricas. Na segunda, será utilizado o mesmo modelo para determinar as estratégias de momento de construção de uma termelétrica considerando que há incerteza na demanda, e que a expansão da oferta permanece constante. Na terceira, a expansão da oferta ocorre em resposta às incertezas e à interação entre os agentes. Será utilizado um modelo de opções reais / análise de decisão / teoria dos jogos. Os principais resultados obtidos no trabalho foram os prêmios de risco exigidos pelo investidor para realizar o investimento imediato e a determinação do melhor momento de investimento em função de algumas variáveis do problema. Foi possível comparar as diferentes situações estudadas, mostrando que a concorrência pode atrasar investimentos. / [en] Until 1997 The Brazilian Electric Sector was basically a monopoly administrated by federal and state enterprises. In the second semester of 1997 it was begun privatizations and the restructuring process. Before Brazilian Electric Sector restructuring process, the planning of generation expansion was made through a centralized program which focus in minimize the investment and operation costs. The generation expansion was a decision variable of the problem. However, one of the assumptions of the restructuring sector process was and continues to be the private agent realization of a big share of the new investment in generation. So, the generation expansion is not more centralized, becoming a variable, which depends of the investment affordability of this agent. In this context, the present thesis studies the private investment dynamics in thermoelectric generation using Real Options. The dynamic of investment in thermal Plants will be studied in three different situations: In the first, it will be used a model of real options / decision analysis to determine the best timing of construction, considering that exists an exogenous uncertainty in the thermal supply expansion. In the second situation, the same model will be used to define the best timing of investment in thermal plants, considering that exists demand uncertainty, and that the supply expansion remains constant. In the third situation, the supply expansion occurs in response of the demand uncertainty evolution and the strategic interactions between the agents. It will be used a real options/ decision analysis/ game theory model. The main results obtained were the threshold contracted prices and the determination of the best time to invest as a function of some problem variables. It was possible to compare the different studied situations, showing that the competition could delay investments.

[pt] O Setor de energia elétrica no Brasil vem sofrendo fortes mudanças estruturais, cujo principal objetivo é criar um caráter competitivo para permitir ao setor crescer não mais por investimentos estatais, mas sim pelas mãos do capital privado. Com isso, espera-se que a oferta possa acompanhar a demanda crescente nos últimos anos, devido a falta de investimentos no setor, e fazer com que o risco de déficit de carga no futuro diminua. O Programa Prioritário de Termelétricas, lançado pelo governo federal, vai aumentar a oferta de energia no país com a construção de usinas termelétricas, aproveitando o fato da disponibilidade de gás natural existente, e com isso aumentará a participação de geração térmica na matriz energética brasileira. Essa mudança vai conferir mais confiabilidade ao parque gerador de energia, diminuindo o risco de déficit energético pela redução do nível de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Além disso, as usinas termelétricas são uma alternativa de curto prazo para o Brasil, pois devido ao reduzido prazo de construção, permitiria o aumento da oferta durante a transição para o mercado competitivo, minimizando com isso os riscos de déficit no futuro. As termelétricas, nessa nova estrutura do setor elétrico brasileiro, podem se declarar flexíveis ou inflexíveis. Uma termelétrica flexível é aquela onde sua energia pode ser comercializada no Mercado Atacadista de Energia (MAE), logo ficando sujeita a volatilidade do mercado spot, mas podendo obter grandes lucros. Uma termelétrica inflexível é aquela onde toda sua energia é comercializada mediante contratos bilaterais, ou seja, a energia gerada não é comercializada no MAE. Isto reduz as incertezas, mas também reduz as oportunidades de grandes lucros. A maior incerteza de um projeto do setor elétrico brasileiro é o preço da energia elétrica que em países onde este setor foi reestruturado, como o Brasil, é determinado através do custo marginal de curto prazo (CMCP), por um modelo de otimização energética não publicado ao mercado. Em vista disso, essa dissertação se propõe a formular um modelo para os preços de energia elétrica no Brasil, avaliar uma planta de geração térmica utilizando a Teoria de Opções Reais aliada a técnica de simulação de Monte Carlo e comparar os resultados com os obtidos por Alessandro de Lima Castro em sua dissertação de Mestrado defendida em abril de 2000 cujo título é Avaliação de Investimento de Capital em Projetos de Geração Termoelétrica no Setor Elétrico Brasileiro Usando Teoria das Opções Reais. / [en] The Brazilian Electricity Sector has experienced strong structural changes, whose main objective is to create a competitiveness character to allow for the sector to grow not more for state investments, but now for the hands of the private capital. So, it is expected that supply can meet the growing demand in the last years, due to the lack of investments in the sector, and consequently reduce the risk of load deficit in the future. The Emergency Program of Thermal Plants, introduced by the federal government, will increase the offer of energy in the country with the construction of thermal plants, taking advantage of the availability of natural gas, and thus, will increase the participation of thermal generation in Brazil. That change will give more reliability to the Brazilian Electric System, reducing the risk of energy deficit due to the reduction of the level of water in the reservoirs of the hydro plants. Besides, thermal plants is a short-term alternative to Brazil, because its construction term is shorter than that of hydro plants, so this will increase the offer of energy during the transition for the competitive market, and so reducing the risk of load deficit in the future. Thermal Plants, in that new structure of the Brazilian Electric Sector, can be declared flexible either or inflexible. A flexible thermal plant is that where its energy can be negotiated in a WholeSale Energy Market, and so being subjects the volatility of the spot market, but it could obtain great profits. An inflexible thermal plant is that where its whole energy is negotiated by through bilateral contracts, that is, the energy generated is not negociated in the WholeSale Energy Market. This reduces uncertainties, but it also reduces the opportunities of great profits. The largest uncertainty of a project of the Brazilian electric sector is the price of electricity, and in countries where this sector was restructured, like in Brazil, it is determined through the short run marginal cost (SRMC), for energetic otimization model not published to the market. Thus, this dissertation intends to formulate a model for the price of electricity in Brazil, to evaluate a thermal plant using Real Options Theory and Monte Carlo simulation, and to compare the results with CASTRO´s dissertation: Evaluation of Capital Investment in Thermoelectric Generation Projects in the Brazilian Electricity Sector Using Real Options Theory. / [es] El Sector de energía eléctrica en Brasil ha sufrido fuertes cambios extructurales, con el objetivo de crear un carácter competitivo que permita el crecimiento de este sector, en manos del capital privado y no más por inversiones estatales. Con esto, se espera que la oferta consiga acompañar la demanda cresciente en los últimos años, debido a la falta de inversiones en el sector, y conseguir que el riesgo de déficit de carga en el futuro disminuya. El Programa Prioritario de Termoeléctricas, lanzado por el gobierno federal, pretende aumentar la oferta de energía en el país con la construcción de centrales termoeléctricas, aprovechando la disponibilidad de gas natural existente. Como consecuencia aumentará la participación de la generación térmica en la matriz energética brasilera. Este cambio dará mayor confiabilidad al parque generador de energía, diminuyendo el riesgo de déficit energético por la reducción del nível de agua de los depósitos de las centrales hidroeléctricas. Además, las centrales termoeléctricas constituyen una alternativa de corto plazo para Brasil que, gracias al reducido plazo de construcción, permitiría el aumento de la oferta durante la transición para el mercado competitivo, minimizando así, los riesgos de déficit en el futuro. Las termoeléctricas, en esta nueva extructura del sector eléctrico brasilero, pueden declararse flexibles o inflexibles. Em una termoeléctrica flexible la energía puede ser comercializada en el Mercado Atacadista de Energía (MAE), sujetándose a la volatilidad del mercado spot, pero pudiendo obtener grandes lucros. Una termoeléctrica inflexível comercializa toda su energía mediante contratos bilaterales, o sea, la energía generada no se comercializa en el MAE. Esto reduce los riesgos, pero también reduce las oportunidades de grandes lucros. El mayor riesgo de un proyecto del sector eléctrico brasilero es el precio de la energía eléctrica que, en países donde este sector fue reextructurado, (como en Brasil) se determina a través del costo marginal de corto plazo (CMCP); a través de un modelo de optimización energética no publicado al mercado. Esta disertación se propone formular un modelo para los precios de energía eléctrica en el Brasil, evaluar una planta de generación térmica utilizando la Teoría de Opciones Reales aliada a la técnica de simulación de Monte Carlo; y comparar nuestros resultados con los obtenidos por Alesandro de Lima Castro en su disertación de Mestrado defendida en abril de 2000 bajo el título Evaluación de Inversión de Capital en Proyectos de Generación Termoeléctrica en el Sector Eléctrico Brasilero Usando Teoría de las Opciones Reales.

[pt] Desde que o novo modelo institucional do setor elétrico brasileiro passou a vigorar em 2004, a oferta de energia termelétrica, nos leilões de energia nova, vem se mostrando muito concentrada em tecnologias de alto custo variável (unitário), principalmente, em usinas movidas a óleo combustível e a diesel. Desta maneira, esta dissertação tem como objetivo inicial compreender de que forma os aspectos institucionais do novo marco regulatório se interagem com as características físicas e tecnológicas das usinas, de modo a propiciar uma provável vantagem competitiva em favor das usinas de alto custo variável. Este estudo tem ainda o objetivo de investigar o mecanismo do Índice de Custo Benefício (ICB), utilizado pelas entidades governamentais como critério de eficiência para a seleção, nos leilões de energia nova, dos projetos termelétricos mais competitivos. Deseja-se averiguar se este mecanismo gera os incentivos corretos sobre os empreendedores termelétricos, de modo que seja uma estratégia ótima para o empreendedor reportar o verdadeiro valor de seu custo variável à Empresa de Pesquisa Energética (EPE). Os resultados teóricos encontrados e os resultados obtidos pelos procedimentos de simulação indicam que a estratégia ótima para o empreendedor não é, em geral, reportar seu custo variável verdadeiro à EPE. Mais ainda, os resultados mostram que esta estratégia ótima é dependente das expectativas dos investidores acerca dos preços futuros de energia. Quanto mais elevados forem os preços futuros esperados, maior tenderá a ser o custo variável declarado pelo empreendedor. / [en] Since the implementation of the new regulatory framework of the Brazilian electrical sector in 2004, the supply of thermo electrical power in the new energy auctions has been very concentrated in high (unitary) variable costs technologies, mainly, in plants powered by fuel oil and diesel. In this way, this dissertation has as initial objective to understand how the institutional aspects of the new regulatory framework interact with the physical and technological characteristics of the power plants in a way to create a likely competitive advantage in favor of the high variable cost power plants. This study has also as an objective to investigate the Index of Cost Benefit (ICB) which is used by the government entities as criterion of efficiency to select, in the new energy auctions, the most competitive thermo electrical projects. The study aims to verify if this mechanism induces the right incentives on the thermo power entrepreneurs, in a way that it would be an optimal strategy for the entrepreneur to report the actual value of his variable cost to the Empresa de Pesquisa Energética (EPE). The theoretical results and the simulation proceedings results both indicate that the optimal strategy to the entrepreneur is not in general to report the truthful variable cost to EPE. Moreover, the results show that the optimal reporting strategy is dependent of the beliefs the investors have concerning the future energy prices. The higher the expectations regarding the future prices, the higher will tend to be the entrepreneur reported variable cost.

[pt] Medidas do desempenho de quatro diferentes motores, todos operando no modo bicombustível Diesel / gás natural, foram realizadas em dinamômetro de bancada. Selecionaram-se os motores a ensaiar por suas características construtivas e operacionais, representativas das distintas aplicações dos motores Diesel (cilindrada, faixa de rotação, uso ou não da turbo- alimentação e arrefecimento do ar de combustão). Variou-se a razão de substituição de Diesel por gás natural de modo a levantar as regiões por onde a operação bicombustível é possível. Embora o foco do trabalho esteja sobre o desempenho também se tomaram dados relativos às emissões (fumaça / opacidade), tanto durante a operação original Diesel, quanto na bicombustível. Foram propostas correlações empíricas para o rendimento térmico indicado, eficiência volumétrica e atrito em motores Diesel. Podem-se usar, na falta de dados experimentais prévios, tais correlações na estimativa do desempenho de motores diferentes dos testados. Os resultados indicam que, por grande parte dos campos de funcionamento, apenas parte do gás natural efetivamente queima. Em motores operando a baixa carga cerca de 20 - 30 % do gás fornecido passa ao coletor de escape sem reagir. Desenvolveu-se um modelo simples para a queima Diesel / gás. Parâmetros empíricos exigidos por tal modelo foram levantados com base dos pontos experimentais obtidos. Sugere-se usar tal modelo na previsão do desempenho Diesel / gás de motores ainda não testados no modo bicombustível. Os resultados sugerem que, em motores operando com razão ar / gás natural superior a, aproximadamente, 30, a queima do gás ocorre apenas no entorno do Diesel. Em misturas de razão ar / gás inferior a 30 a queima em frentes de chama parece ocorrer. Em tais casos fica-se, também, sujeito ao funcionamento com detonação. As correlações empíricas levantadas foram utilizadas na conversão Diesel / gás natural de três diferentes grupos geradores de eletricidade (motores de 212, 535 e 1.570 hp). De forma distinta das medidas tomadas em laboratório as conversões destes geradores foram feitas em campo, sem oportunidade para a medida cuidadosa e metódica de todos os parâmetros de interesse. Os dados verificados nas conversões de tais grupos geradores, quando considerados adequados, foram incorporados ao presente trabalho. / [en] Four Diesel engines, all running on the Diesel / natural gas dual fuel mode, were dynamometer tested. Engines were selected based on their distinct construction, operating parameters and engine field use. The Diesel / natural gas substitution was varied in order to determine the dual fuel operation limits. Measurements related to particulate emissions (smoke and opacity) were also made. Correlations for indicated thermal efficiency, volumetric efficiency and engine friction were proposed. It`s suggested that those can be used on the performance estimate of engines when little or no previous test data is available. The dual fuel test results indicate that, according to engine load, part of the gas does not burn. In engines running on low load as much as 20 - 30 % of the gas supplied simply reaches exhaust manifold unreacted. A simple model for the dual fuel combustion was proposed. An empirical correlation for a combustion parameter, that arouse in the modeling was, base on test results, proposed. It`s suggested that the semi-empirical dual fuel model can be used for the performance estimate of Diesel engines, when burning natural gas, not previously tested on the dual fuel mode. Results indicate that, for engines running on air / gas ratios above 30, combustion appear to remain limited to Diesel droplets neighborhood. For richer mixtures gas combustion appear to occur on flame fronts. Audible knock was noticed on engines running on air / gas ratios below, approximately, 30. The empirical correlations proposed were used for the dual fuel conversion of three different genset engines (212, 535 and 1.570 bhp). Gensets data, when appropriate, is also reported in the present work.

[pt] O trabalho tem como objetivo a conversão de um grupo gerador, originalmente Diesel, para operar no modo Diesel-Gás, onde estes dois combustíveis são administrados simultaneamente no motor. Para tal foi utilizado um grupo gerador de 120KW, com um motor Perkins 1006 TAG (turbo alimentado com intercooler). Medidas experimentais foram realizadas tanto no modo Diesel quanto no bicombustível Diesel-gás. Foram avaliados: desempenho e, principalmente, emissões de poluentes atmosféricos. A redução das emissões foi realizada mediante a restrição parcial do ar de combustão, regulada por uma válvula tipo borboleta, que funciona eletronicamente, posicionada na entrada do coletor de admissão. A relação Diesel-Gás foi também avaliada, onde o segundo combustível era administrado através de um sistema eletrônico de injeção de gás natural. Os resultados indicam que em cargas baixas as reduções de monóxido de carbono e hidrocarbonatos são significativas (50% de redução de HC e 20% de CO) com máximas taxas de substituição. O mesmo se observa em cargas intermediárias. Em cargas médias e baixas observa-se um leve aumento nas emissões de óxido nitroso. Pode-se observar uma melhora no rendimento global do grupo gerador com o aumento da carga e da taxa de substituição. De forma geral, conseguiu-se reduzir os níveis de emissões em altas cargas, principalmente de hidrocarbonetos e monóxido de carbono. / [en] The objective of this study is converting a generator, originally Diesel, to operate in a Diesel-Gas; two fuels are administered simultaneously to the motor. One diesel generator of 120KW model Perkins 1006 TAG (powered with turbo intercooler), running on the Diesel / natural gas dual fuel mode, was tested. Experimental measurements were performed in both the Diesel and dual fuel diesel-gas. Are evaluated performances and; especially air pollutant emissions. The emission reduction was carried out by partial restriction of the combustion air with the help of an electronic throttle valve, positioned before the intake manifold. The ratio Diesel-Gas was evaluated, where the second fuel (natural gas) was administered with one electronic injection of natural gas. The results indicate that at low loads the reductions in carbon monoxide and hydrocarbons are significant (50% reduction in HC and 20% CO) with maximum replacement rates. Something like is observed at intermediate loads. In medium and low loads there is a slight increase in emissions of nitrous oxides. One can observe a slight increase in overall yield of the generator with the increased workload and the replacement rate; in general it was possible to reduce emissions at high loads, especially in hydrocarbons and carbon monoxide.

[pt] O segmento industrial desempenha um importante papel no desenvolvimento do setor de gás Brasileiro. Em função dos baixos preços e dos incentivos dados pelo governo para a conversão dos processos industriais (muitos deles dependentes do óleo combustível) para o gás natural, criou-se uma fonte de demanda firme deste combustível. Como as termelétricas operam em regime de complementariedade ao sistema hidrelétrico (sendo coordenadas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) elétrico e chamadas a gerar apenas em situações hidrológicas desfavoráveis), o oconsumo de gás termelétrico ocorre de forma esporádica. Uma forma de se aumentar a eficiência do uso do gás, mesclando duas classes de consumidores se dá através dos contratos interruptíveis, que proporcionam ao produtor a capacidade de atender consumidores industriais bicombustível (gás e óleo por exemplo) com o gás ocioso das termelétricas. Como a atratividade deste contrato depende do desconto dado com relação ao preço do contrato firme, que não é interrompido, o objetivo deste trabalho é a construção de um modelo analítico para a determinação do preço ótimo dos contratos de fornecimento de gás interruptíveis, por parte de um produtor monopolista. O consumo de gás das termelétricas será considerado como principal fonte de incerteza do modelo, que por sua vez será caracterizada através de cenários de operação ótima do sistema elétrico, simulados conforme a metodologia utilizada pelo ONS. O perfil de risco do produtor será caracterizado pelo Conditional Value-at-Risk (CVaR). / [en] Brazilian natural gas industry growth has been led by electricity supply. As hydro plants generate at lower costs, thermal units only produce when hydro electricity is insufficient. This makes natural gas consumption highly volatile: Either all thermal units generate together or don’t. When all units generate together, the gas trader has to buy LNG - Liquified Natural Gas at the spot market incurring price risk. This risk can be mitigated in case the gas trader is able to sell flexible contracts to the industrial sector that can be interrupted in case of thermal generation. Thus the gas volume sold under flexible contracts is used either by thermal generation or by the industrial sector, virtually reducing total demand and avoiding emergency LNG purchases. The determination of the optimal price for these contracts is the aim of this dissertation. The determination model proposed will try to maximize a convex combination of CVaR - Conditional Value at Risk NPV - Net Present Value and trader´s profit NPV.

[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] O objetivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia para determinar a estratégia ótima de despacho de usinas térmicas considerando as especificações do contrato de combustível e suas cláusulas de take-or-pay, as oportunidades de compra e venda de energia no mercado spot e as características da usina. Como as decisões de uma etapa têm impacto nas etapas seguintes, há um acoplamento temporal entre as decisões tomadas e o problema tem um caráter de decisão multi- estágio. Além disso, o principal guia para a tomada de decisão é o preço spot, que é desconhecido no futuro e modelado através de cenários. Desta forma, a estratégia ótima de despacho torna-se um problema de decisão sob incerteza, onde a cada etapa o objetivo é determinar a operação que maximize a rentabilidade total (ao longo de vários períodos) da central térmica. A metodologia desenvolvida se baseia em Programação Dinâmica Estocástica (PDE). Exemplos serão ilustrados com o sistema brasileiro. / [en] The objective of this work is to present a methodology to determine the optimal dispatch strategy of thermal power plants taking into account the particular specifications of fuel supply agreements, such as take-or-pay and make-up clauses. Opportunities for energy purchase and selling in the spot market as well as the plant´s technical characteristics are also considered in the optimization process. Since decisions in one stage impact the future stages, the problem is a time- coupled in a multi-stage framework. Moreover, the main driver for the decision-making is the energy spot price, which is unknown in the future and modeled through scenarios. Therefore, the optimal dispatch strategy is a decision under uncertainty problem, where at each stage the objective is to determine the optimal operation strategy that maximizes the total revenues taking into account constraints and characteristics of the fuel supply agreement. The developed methodology is based on Stochastic Dynamic Programming (SDP). Examples and case studies will be shown with the Brazilian system.

[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] O presente trabalho teve como objetivos avaliar a influência de heterogeneidades metalúrgicas sobre o limiar de propagação de trincas de fadiga e apresentar alternativas de materiais para a fabricação de eixos virabrequins de motores Diesel / gás natural de unidades geradoras de plantas termoelétricas, uma vez que tais componentes mecânicos fabricados com aço DIN 34CrNiMo6 vêm apresentando falhas por fadiga com baixo número de ciclos de carregamento. Corpos de prova foram usinados de aços SAE 4140, SAE 4340 e DIN 42CrMo4. Inicialmente, conduziram-se ensaios de tração para a determinação das propriedades mecânicas dos materiais. Ensaios de propagação de trincas de fadiga foram realizados em espécimes do tipo C(T) entalhados, submetidos a um carregamento cíclico. Pré-trincas de fadiga, com comprimentos variando entre 1,3 mm e 1,6 mm, foram induzidas nos corpos de prova de acordo com a norma ASTM E647. Em sequência, foram levantadas as curvas da/dN versus delta K dos materiais, com ênfase para a determinação da variação do fator de intensidade de tensão do limiar de propagação (delta Kth) de cada aço. Neste contexto, o aço SAE 4140 apresentou um valor de (delta Kth) superior aos demais, o que significa que suporta maiores tamanhos de trinca antes do início da propagação. Análises por técnicas de microscopia evidenciaram a presença de inclusões na região de propagação das trincas, dando origem a um caminho preferencial para o crescimento das mesmas. Os resultados destas análises indicaram a presença de uma menor quantidade de inclusões no aço SAE 4140, permitindo uma associação desta característica microestrutural com o valor do delta Kth do material. Desta maneira, no que se refere à iniciação de trincas de fadiga, o aço SAE 4140 apresenta-se como alternativa viável para substituição do aço 34CrNiMo6 na fabricação de eixos virabrequins para motores de usinas termoelétricas. / [en] The present study had as objectives to evaluate the influence of metallurgical heterogeneities on the fatigue cracking propagation threshold and to present alternative materials for the manufacture of crankshafts of diesel / natural gas engines of thermoelectric plants generating units, since such components mechanics manufactured with DIN 34CrNiMo6 steel has been presenting faults due to fatigue with a low number of loading cycles. Test specimens were machined from SAE 4140, SAE 4340 and DIN 42CrMo4 steels. Initially, tensile tests were conducted to determine the mechanical properties of the materials. Fatigue crack propagation tests were performed on C(T) specimens subjected to cyclic loading. Fatigue pre-cracks, with lengths ranging from 1.3 mm to 1.6 mm, were induced in the test specimens according to ASTM E647. In sequence, da/dN versus delta K curves of the materials were raised, with emphasis on the determination of the tensile strength factor of the propagation threshold (delta Kth) of each steel. In this context, the steel SAE 4140 presented a value of (delta Kth) superior to the others, which means to support larger crack sizes before the beginning of the propagation. Analysis by microscopy techniques evidenced the presence of inclusions in the region of crack propagation, giving rise to a preferential path for their growth. The results of these analyzes indicated the presence of a smaller number of inclusions in the steel SAE 4140, allowing an association of this microstructural characteristic with the value of the delta Kth of the material. In this way, with regard to the initiation of fatigue cracks, the SAE 4140 steel is presented as a viable alternative for the replacement of 34CrNiMo6 steel in the manufacture of crankshafts for motors of thermoelectric power plants.