Impacto das Perdas Comerciais sobre o Mercado de Energia

De Lucas Gustavo Arango e Benedito Donizeti Bonatto

A obra Impacto das perdas comerciais sobre o mercado de energia busca analisar, de maneira didática e informativa, por meio da construção de modelos econômicos, o problema das perdas comerciais, que afeta empresas de energia, consumidores e a qualidade da energia de um subsistema elétrico.

• Idioma: Português
• Editora: Editora Appris
• Data de lançamento: 12 de mai. de 2021
• ISBN: 9786525006871

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Dedicamos esta obra ao meu avô e professor Hector Arango, por todas as contribuições e incentivos dedicados ao ensino e à pesquisa e, sobretudo, pela contribuição direta ao longo deste trabalho. Às nossas famílias, em especial.

AGRADECIMENTOS

A Deus, por significar a mais bela perfeição que um ser humano pode almejar e por nos abençoar a cada instante de nossas vidas.

Ao Prof. Dr. Edson de Oliveira Pamplona, pelo apoio e incentivo ao longo desta pesquisa.

Ao Prof. Dr. Hector Arango, por ser uma referência e um exemplo a ser seguido na área de engenharia elétrica e economia, pelo apoio incondicional e determinação.

Às nossas famílias, pelo apoio, por representarem nossa base e formação pessoal e por nos incentivarem a ir além.

À Unifei, em geral, por ser minha universidade desde a época de graduação, e mais, por estar presente em minha vida desde minha infância.

À Capes, Fapepe, Eletrobrás e Proap, pelo suporte financeiro nesta publicação e apoio na participação em alguns eventos nacionais e internacionais.

Ao colega Elcio Deccache, pelas discussões enriquecedoras e pela disposição em trabalhar em equipe em artigos e publicações.

A todos que contribuíram de alguma forma para a realização desta obra.

A dificuldade real não reside nas novas ideias,

mas em conseguir escapar das antigas.

(John Maynard Keynes)

A sociedade que coloca a igualdade à frente da liberdade

irá terminar sem igualdade e liberdade.

(Milton Friedman)

PREFÁCIO

É um prazer escrever o prefácio de um livro que apresenta um tema tão atual e importante como o das perdas comerciais de energia elétrica, e o faz com uma perspectiva ampla e ligada às novas tecnologias e práticas de comercialização que têm revolucionado os mercados desse produto essencial e estratégico, sob o nome de smart grid.

Os autores devem ser parabenizados pelo enfoque moderno, que enfatiza o tratamento microeconômico quantitativo, especialmente na modelagem dos agentes e da regulação, sempre desde o ponto de vista de uma teoria social do bem-estar que tão bem se adapta aos cenários típicos de furto de energia e inadimplência, frutos, muitas vezes, da pobreza e da desonestidade.

Tomara que esta obra exerça um efeito benéfico, não apenas no que diz respeito ao ordenamento do mercado elétrico, estimulando atitudes responsáveis e sadias, mas também contribuindo para a melhoria desse Brasil, que fui descobrindo maravilhado e hoje admiro e respeito desde o fundo de meu coração.

Prof. Dr. Hector Arango

Universidade Federal de Itajubá - Unifei

LISTA DE ABREVIATURAS

LISTA DE SÍMBOLOS

– Prêmio do Risco

– Tarifa regulatória sob condições de risco

– Prêmio do Mercado

– A tarifa da empresa sob condições de risco trazidas para o cenário sem risco

– Representa os custos da energia perdida tecnicamente pela empresa

a – Representa a avidez do grupo de consumidores

B – Base de Remuneração Bruta ou Investimento no sistema físico / rede elétrica

b – Representa a saciedade do grupo de consumidores

Ceq – Consumidor equivalente

dB – Representa a depreciação do investimento nos ativos de distribuição (Rede Elétrica)

E(RM) – Expectativa de Retorno do Mercado

E(ROI) – Corresponde a expectativa do retorno sobre o investimento

E(ROI)(0) – Expectativa de retorno da empresa trazida para o cenário sem risco (σ = 0)

E(RP) – Expectativa de Retorno do Portfólio

E(U) – Valor Esperado da Utilidade da Empresa

E0 – Energia Faturada na ausência de Furto de Energia

E0N – Energia não Faturada no caso de 100% de Furto de Energia

E1 – Representa a Energia Final Faturada com perdas comerciais

ED – Representa a Energia injetada no sistema de distribuição

EDTL – Representa as perdas técnicas na Distribuição

eE1 – Representa os custos variáveis da empresa com a energia (sendo o principal com a compra de energia elétrica da geradora)

EF – Energia faturada pela concessionária de energia

EG – Representa a Energia Global ou Energia Gerada

EN – Energia não faturada pela concessionária de energia

ETL – Representa a Energia perdida na Transmissão

f – Coeficiente ajustável de perdas não técnicas que depende, entre outros, da renda e nível educacional dos consumidores

G – Gerador de Energia

i – Cenários considerados

I – Representa a nova base de remuneração líquida da companhia de eletricidade

Meq – Medidor equivalente

p, e, d – São coeficientes ajustáveis que pretendem aproximar os custos às situações reais

Q – Representa o investimento em ativos com a finalidade de redução das perdas não técnicas

R ou RF – Representa o pagamento dos consumidores adimplentes ou a receita faturada pela concessionária de energia

Rf – Retorno do Ativo livre de Risco

RN – Representa o não pagamento dos consumidores inadimplentes ou receita não faturada pela empresa

rw – Coeficiente de retorno sobre o capital investido

rwB – Representa a remuneração dos investidores

S – Representa o Surplus ou excedente dos consumidores

t – Alíquota de Imposto sobre o Ebit

T – Representa a Tarifa média faturada pela empresa elétrica

TE – Transformador Elevador de Tensão

TR – Tarifa regulatória livre de risco

TR – Transformador Redutor de Tensão

TR1 – Tarifa Regulatória 1, conforme (Tarot)

TR2 – Tarifa Regulatória 2, conforme (Tarot)

U – Representa a utilidade econômica dos consumidores pelo bem energia elétrica

U(ROI) – Representa a utilidade da empresa elétrica

U(ROI)i – Utilidade do retorno sobre o investimento da Empresa no cenário i

UF – Representa a utilidade faturada ou utilidade dos consumidores adimplentes

UN – Representa a utilidade não faturada ou utilidade dos consumidores inadimplentes

V – Valor econômico Agregado

W – Representa o valor do bem-estar socioeconômico

α – Representa o coeficiente de aversão ao risco da empresa

ΔT – Spread de Tarifa para compensação dos riscos

ε – Elasticidade preço-demanda da energia elétrica

θ – Representa o percentual de Furto sobre a energia (E1) de um subsistema

πi – Probabilidade do cenário i

σ – Corresponde ao Risco da empresa

σM – Risco do Mercado

σP – Risco do Portfólio

Sumário

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO 23

1.1 Caracterização do problema e relevância do tema 23

1.1.1 Consequência das Perdas não Técnicas de Energia 26

1.1.2 Estratégias de Redução das Perdas Comerciais 28

1.1.3 Principais Tecnologias para Redução de Perdas Comerciais 31

1.2 Impacto das perdas comerciais na qualidade da energia elétrica 34

1.3 Objetivos 36

1.3.1 Objetivo geral 36

1.3.2 Objetivos específicos 37

1.4 Contribuições e limitações 37

1.5 Motivação 39

1.6 Estrutura 41

CAPÍTULO 2

ESTADO DA ARTE 43

2.1 Principais conceitos 43

2.1.1 Perdas globais 43

2.1.2 Perdas técnicas 44

2.1.3 Perdas não técnicas 45

2.2 Experiência internacional 46

2.3 Experiência nacional 51

2.3.1 Tratamento Regulatório das Perdas no Brasil 52

2.3.1.1 Tratamento Regulatório Tarifário 53

2.3.1.2 Tratamento Regulatório para as Perdas Comerciais 54

2.3.2 Levantamento das Perdas de Energia nas Empresas Elétricas do Brasil 54

CAPÍTULO 3

ESTUDO ECONÔMICO DO IMPACTO DO FURTO DE ENERGIA 61

3.1 Introdução 61

3.2 Referencial teórico e regulatório 62

3.2.1 Modelo microeconômico com perdas comerciais de energia elétrica 62

3.2.2 Modelo econômico do consumidor 63