Este trabalho tem como objetivo apresentar as principais alterações no modelo institucional do setor elétrico brasileiro, ocorridas a partir de 1995, apresentando as justificativas das transformações, algumas vezes radicais, no modo de funcionamento do Setor Elétrico Brasileiro. Objetiva-se, com a realização deste trabalho, possibilitar uma melhor compreensão das principais alterações, relacionando-as com o contexto da história do setor elétrico brasileiro. Com o objetivo de resgatar a operacionalidade do Setor Elétrico Brasileiro, foi implementado em meados dos anos 90 o Projeto RE-SEB Projeto de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro, focado no aumento da capacidade de expansão do porque gerador e na atração de investimentos privados, garantindo-se a eficiência do processo via estimulo da competição. Vale ressaltar que o modelo RE-SEB serviu de base para o modelo vigente, concretizado em Lei no ano de 2004. O principal resultado da primeira etapa de mudanças (Projeto RESEB) foi a criação do Mercado Atacadista de Energia Elétrica, ambiente virtual de comercialização de energia. Nos anos de 2001 e 2002 ocorreu o racionamento de energia elétrica, que impactou profundamente o modelo institucional. Na verdade, esta crise serviu para abrir os olhos da sociedade e do setor para a necessidade de melhorias adicionais àquelas que já se haviam processado, tornando claras as lacunas que o Projeto RE-SEB não havia logrado preencher. Nesse contexto, com a entrada de um novo governo, em 2003, o setor elétrico passou por uma nova reformulação e foi instituído um novo arcabouço legal com o objetivo de adaptar o modelo antigo ao objetivo desse governo, além de incorporar as lições aprendidas no período de racionamento. / This work has the objective of presenting the main changes in the Brazilian electrical sector institutional model, stating the whole environment and the reasons that motivated the deep changes occurred since 1995, strongly influencing the operation of the Brazilian Electrical System. It is expected that after this work it would be possible to get a better comprehension of these amendments, relating them to the context Electrical Sector history in Brazil. In order to recover the financial and expansion feasibility of the Brazilian Electric System, it was implemented the Project RE-SEB - Restructuring Project of the Brazilian Electric System in the mid of the 90, aiming at increasing the system capacity expansion, improving the appeal for private investments in efficient way, by stimulation the competition. This first stage of the sector reform has been the basis for the current model. The main result of the RE-SEB project was the creation of the Wholesale Electric Energy Market, a virtual environment for the trade in energy. In 2001 and 2002, it was necessary to rationing the electricity market, which deeply impacted the institutional model. In fact, the crisis was essential to open the eyes of society and industry to the need of further improvements, making clear the gaps that the Project RE-SEB has not filled in. In this context, the government beginning in 2003, established a new effort to improve the institutional model, giving rise to a new legal framework, taking advantage of the Re-SEB experience as well as incorporating the lessons learned during the period of rationing.

Este trabalho tem como objetivo apresentar as principais alterações no modelo institucional do setor elétrico brasileiro, ocorridas a partir de 1995, apresentando as justificativas das transformações, algumas vezes radicais, no modo de funcionamento do Setor Elétrico Brasileiro. Objetiva-se, com a realização deste trabalho, possibilitar uma melhor compreensão das principais alterações, relacionando-as com o contexto da história do setor elétrico brasileiro. Com o objetivo de resgatar a operacionalidade do Setor Elétrico Brasileiro, foi implementado em meados dos anos 90 o Projeto RE-SEB Projeto de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro, focado no aumento da capacidade de expansão do porque gerador e na atração de investimentos privados, garantindo-se a eficiência do processo via estimulo da competição. Vale ressaltar que o modelo RE-SEB serviu de base para o modelo vigente, concretizado em Lei no ano de 2004. O principal resultado da primeira etapa de mudanças (Projeto RESEB) foi a criação do Mercado Atacadista de Energia Elétrica, ambiente virtual de comercialização de energia. Nos anos de 2001 e 2002 ocorreu o racionamento de energia elétrica, que impactou profundamente o modelo institucional. Na verdade, esta crise serviu para abrir os olhos da sociedade e do setor para a necessidade de melhorias adicionais àquelas que já se haviam processado, tornando claras as lacunas que o Projeto RE-SEB não havia logrado preencher. Nesse contexto, com a entrada de um novo governo, em 2003, o setor elétrico passou por uma nova reformulação e foi instituído um novo arcabouço legal com o objetivo de adaptar o modelo antigo ao objetivo desse governo, além de incorporar as lições aprendidas no período de racionamento. / This work has the objective of presenting the main changes in the Brazilian electrical sector institutional model, stating the whole environment and the reasons that motivated the deep changes occurred since 1995, strongly influencing the operation of the Brazilian Electrical System. It is expected that after this work it would be possible to get a better comprehension of these amendments, relating them to the context Electrical Sector history in Brazil. In order to recover the financial and expansion feasibility of the Brazilian Electric System, it was implemented the Project RE-SEB - Restructuring Project of the Brazilian Electric System in the mid of the 90, aiming at increasing the system capacity expansion, improving the appeal for private investments in efficient way, by stimulation the competition. This first stage of the sector reform has been the basis for the current model. The main result of the RE-SEB project was the creation of the Wholesale Electric Energy Market, a virtual environment for the trade in energy. In 2001 and 2002, it was necessary to rationing the electricity market, which deeply impacted the institutional model. In fact, the crisis was essential to open the eyes of society and industry to the need of further improvements, making clear the gaps that the Project RE-SEB has not filled in. In this context, the government beginning in 2003, established a new effort to improve the institutional model, giving rise to a new legal framework, taking advantage of the Re-SEB experience as well as incorporating the lessons learned during the period of rationing.

A disponibilidade de energia a preços competitivos é fundamental para a competitividade dos produtos da indústria nacional, que está imersa num ambiente concorrencial interno e externo. Essa indústria tem inserção maciça no cotidiano de toda sociedade, contribuindo decisivamente para o bom andamento da economia brasileira. O Modelo Setorial permite a um grande consumidor optar pela contratação de energia de forma regulada ou livre, pelo que a análise da melhor estratégia de contratação torna-se fundamental. No presente trabalho, é realizado o mapeamento da composição dos preços praticados no Ambiente de Contratação Livre (ACL) e Ambiente de Contratação Regulado (ACR). As regras são definidas através da análise da legislação setorial e do comportamento observado dos agentes de mercado. Após essa etapa, são realizadas simulações, partindo de premissas macroeconômicas e setoriais, que fornecem projeções de preços para ambos os ambientes e, por fim, realizadas comparações entre as diversas estratégias de contratação. / The availability of electrical energy at competitive prices is of fundamental importance for the competitiveness of products in each industry field, considering the strong competition in internal and external markets. The industry production plays an important role in society everyday life, contributing decisively to the smooth running of the Brazilian economy. Taking into account this perspective, the Brazilian electrical sector institutional model allows a big consumer to have the option to satisfy his energy needs in the regulated or free market. Therefore, the analysis of the best contracting strategy becomes crucial. In this work, the energy pricing in Regulated Contracting Market (ACR) and in the Free Contracting Market (ACL) is deeply analyzed. The rules are defined through the analysis of the electrical sector legislation and the observed behavior of market players. After this stage, simulations are performed considering sector and macroeconomic assumptions, which provide spot prices forecast and long term energy prices forecast for both environments and, finally, comparisons between the different contracting strategies are established.

A disponibilidade de energia a preços competitivos é fundamental para a competitividade dos produtos da indústria nacional, que está imersa num ambiente concorrencial interno e externo. Essa indústria tem inserção maciça no cotidiano de toda sociedade, contribuindo decisivamente para o bom andamento da economia brasileira. O Modelo Setorial permite a um grande consumidor optar pela contratação de energia de forma regulada ou livre, pelo que a análise da melhor estratégia de contratação torna-se fundamental. No presente trabalho, é realizado o mapeamento da composição dos preços praticados no Ambiente de Contratação Livre (ACL) e Ambiente de Contratação Regulado (ACR). As regras são definidas através da análise da legislação setorial e do comportamento observado dos agentes de mercado. Após essa etapa, são realizadas simulações, partindo de premissas macroeconômicas e setoriais, que fornecem projeções de preços para ambos os ambientes e, por fim, realizadas comparações entre as diversas estratégias de contratação. / The availability of electrical energy at competitive prices is of fundamental importance for the competitiveness of products in each industry field, considering the strong competition in internal and external markets. The industry production plays an important role in society everyday life, contributing decisively to the smooth running of the Brazilian economy. Taking into account this perspective, the Brazilian electrical sector institutional model allows a big consumer to have the option to satisfy his energy needs in the regulated or free market. Therefore, the analysis of the best contracting strategy becomes crucial. In this work, the energy pricing in Regulated Contracting Market (ACR) and in the Free Contracting Market (ACL) is deeply analyzed. The rules are defined through the analysis of the electrical sector legislation and the observed behavior of market players. After this stage, simulations are performed considering sector and macroeconomic assumptions, which provide spot prices forecast and long term energy prices forecast for both environments and, finally, comparisons between the different contracting strategies are established.

Combined heat and power (CHP) is a technology that decreases total fuel consumption and related greenhouse gas emissions by producing both electricity and useful thermal energy from a single energy source. In the industrial and commercial sectors, a typical CHP site relies upon the electricity distribution network for significant periods, i.e., for purchasing power from the grid during periods of high demand or when off-peak electricity tariffs are available. On the other hand, in some cases, a CHP plant is allowed to sell surplus power to the grid during on-peak hours when electricity prices are highest while all operating constraints and local demands are satisfied. Therefore, if the plant is connected with the external grid and allowed to participate in open energy markets in the future, it could yield significant economic benefits by selling/buying power depending on market conditions. This is achieved by solving the power system generation scheduling problem using mathematical programming. In this work, we present the application of mixed-integer nonlinear programming (MINLP) approach for scheduling of a CHP plant in the day-ahead wholesale energy markets. This work employs first principles models to describe the nonlinear dynamics of a CHP plant and its individual components (gas and steam turbines, heat recovery steam generators, and auxiliary boilers). The MINLP framework includes practical constraints such as minimum/maximum power output and steam flow restrictions, minimum up/down times, start-up and shut-down procedures, and fuel limits. We provide case studies involving the Hal C. Weaver power plant complex at the University of Texas at Austin to demonstrate this methodology. The results show that the optimized operating strategies can yield substantial net incomes from electricity sales and purchases. This work also highlights the application of a nonlinear model predictive control scheme to a heavy-duty gas turbine power plant for frequency and temperature control. This scheme is compared to a classical PID/logic based control scheme and is found to provide superior output responses with smaller settling times and less oscillatory behavior in response to disturbances in electric loads. / text

[pt] No novo modelo de livre concorrência do Setor Elétrico Nacional,o Mercado Atacadista de Energia (MAE) foi criado para ser o ambiente onde se processam as compras e vendas de energia de curto prazo. Logo, os agentes que possuem excedentes de energia, provenientes de excesso de geração ou de sobra de contrato, poderão vendê-los no MAE. A situação inversa também pode ocorrer, ou seja, o agente que necessitar de energia para cobrir um deficit de energia ou honrar contratos também poderá comprar energia no MAE. Em cada instante de tempo, os montantes de energia que cada agente poderá comercializar no MAE, assim como o preço de liquidação, não podem ser previstos com exatidão, pois dependem, por exemplo, das condições hidrológicas futuras. Isto acarreta incertezas com relação ao fluxo de caixa futuro dos agentes.No presente trabalho é apresentado um modelo de simulador estocástico capaz de fornecer estimativas futuras do fluxo financeiro de um agente no MAE, considerando-se em detalhe as regras vigentes, analisando- se diversos cenários hidrológicos. / [en] In the new trading model for the Brazilian electricity sector, the Wholesale Energy Market -Mercado Atacadista de Energia - MAE- is the place where all buyers and sellers of electricity can trade and in which the spot price of energy will be determined. In this market the agents can sell the excess of generation or the positive net energy of bilateral contracts. However, lack of generation or negative net energy of bilateral contracts will be exposured to spot market price.The market price and the energy amount that each agent can trade at MAE depends on many factors, such as future hydrological conditions, for example.This fact causes financial flow uncertainties to all market agents. Then, this dissertation shows a model to make the market accounts using the MAE rules and future estimation of generations and consumptions energies. The results of this model could help the agents to forecast the payments and receipts at MAE.