Despite the uncertainty surrounding the design of a mechanism which is ultimately accepted by nations worldwide,the necessity to implement regulations to curb emissions of greenhouse gases on a global scale is consensual. The electricity sector plays a fundamental role in this puzzle and countries may soon have to revise their operating policy directives in order to make them compatible with additional constraints imposed by such regulations. We present a modeling approach for greenhouse gas emissions quotas which can be incorporated into a stochastic dual dynamic programming algorithm, commonly used to solve the hydro-thermal scheduling problem. Our approach is flexible and capable of accommodating a detailed representation of emissions and related constraints. A case study based on the Guatemalan power system exemplifies the potential effects of considering these restrictions.

Virtually every country in the world faces the challenge of designing the regulatory and financial mechanisms that ensure cost-effective procurement of generation to supply electricity demand. Historically, procurement of generation has been particularly difficult in the emerging economies of Asia, Latin America and Africa. High and usually volatile load growth rates, limited access to financing and immature electricity markets have presented obstacles that have introduced challenges to the procurement process. More recently, environmental concerns regarding land use, impact on biodiversity, indigenous populations, and greenhouse gasses emissions have added layers of complexity. Over the last 7 years, auctions for long-term electricity contracts have been getting increased attention within the electricity sector community as thet have emerged as a successful mechanism to procure new generation capacity. Among the reasons for such widespread interest is the large amount of capacity that has been already contracted from diverse technologies (conventional generation, large hydroelectric plants, renewable), under a variety of innovative auction arrangements and mechanisms, sometimes with multiple buyers and sellers taking part in the process. Auctions have been attracting a broad range of investors, from large established companies to new local and foreign independent power producers, and first-time power system investors. This book presents a comprehensive overview of the international experience in electricity auctions, focusing on the procurement of long-term electricity contracts to foster new generation capacity. To this end, several relevant case studies were selected. While focus is given to emerging countries, insightful experiences from developed markets are reported as well. The book reveals the subtlety and complexity of trading and contracting for firm generation in the current power industry and the multiplicity of formats that the corresponding regulatory instruments may adopt. Lessons learned - both positive and negative - regarding policy formulation and implementation which should be of interest to policy makers, government authorities, regulators and power sector stakeholders.

Este documento é o resultado de um estudo conduzido pela PSR para a Confederação Nacional da Industria (CNI). O estudo traça uma visão ampla do setor energético mundial no contexto de mudanças climáticas e delineia a posição brasileira nesse panorama. São analisadas condições e custos de suprimento, participação de fontes renováveis e não renováveis na matriz energética, configuração do mercado do gás natural e efeitos das mudanças climáticas sobre o parque gerador. Com este estudo, a CNI espera contribuir para o debate sobre o futuro da energia no Brasil e para a adoção de medidas visando ao aumento da competitividade do produto nacional. O mesmo encontra-se também disponível no site http://www.cni.org.br/portal/data/pages/FF808081309A85400130AEC4AF620BE7.htm.

Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP) is one of the few solution methods available to solve multipurpose multireservoir operation problems in a stochastic environment. This algorithm requires that the one-stage optimization problem be a convex program so that the efficient Benders decomposition scheme can be implemented to handle the large state-space that characterizes multireservoir operation problems. When dealing with hydropower systems, one usually assumes that the production of hydroelectricity is dominated by the release term and not by the head (storage) term to circumvent the non-linearity of the hydropower production function. Although this approximation is satisfactory for high head power stations where the difference between the maximum and minimum head is small compared to the maximum head, it may no longer be acceptable when a significant portion of the energy originates from low and/or medium head power plants. Recent developments improve the representation of the non-linear hydropower fuction through a convex hull approximation of the true hydropower function. A network of hydropower plants and irrigated areas in the Nile basin is used to illustrate the difference between the two SDDP formulations on the energy generation and the allocation decisions.

Define-se o custo marginal de operação (CMO) como o custo de suprir uma unidade adicional de carga em um determinado instante de tempo. Devido a restrições impostas pela rede de transmissão, pode-se verificar CMOs distintos para cada barra do sistema. Neste trabalho, analisa-se perfis de custos marginais de operação por barra do sistema brasileiro, oriundos de simulações da operação eletroenergética com representação detalhadada da rede elétrica. Discute-se a relação entre a dispersão espacial de CMOs e a determinação de submercados para fins contábeis, investigando-se uma técnica de agrupamento de barras baseada na correlação entre séries de CMOs.

Neste trabalho, investiga-se a utilização de informações oriundas de simulações da operação energética de sistemas hidrotérmicos, com a representação detalhada da rede elétrica, no contexto do planejamento da expansão do sistema de transmissão. Analisa-se o emprego de indicadores da dispersão de custos marginais de operação (CMOs) por barra do sistema elétrico para a construção de índices de desempenho de alternativas de expansão da transmissão, com atenção à adequação dos índices à realidade brasileira. São fornecidos exemplos do emprego de perfis de CMOs por barra no auxílio à criação e avaliação preliminar de circuitos candidatos para planos de expansão da transmissão.

Este artigo tem como objetivo a análise da contratação do uso do sistema de transmissão por distribuidoras de grande porte, sistema malhado e múltiplos pontos de conexão com a Rede Básica. A experiência prática dos autores com um processo real de determinação do Montante de Uso do Sistema de Transmissão é apresentada, discutindo-se os principais aspectos da metodologia empregada e as conclusões obtidas. Aspectos associados à gestão de risco na contratação do MUST são abordados em profundidade, discutindo-se o impacto da consideração de diferentes atributos, critérios e premissas sobre os montantes a serem contratados e sobre os custos da contratação.

Em 2004 o Brasil iniciou a implementação de um novo modelo setorial baseado em leilões de energia para contratação de nova capacidade para o mercado regulado. Estes leilões, realizados desde 2005, possuem características atraentes para investidores e, simultaneamente, devem garantir aos consumidores regulados a segurança de suprimento e eficiência no processo de contratação. Apesar da boa experiência com os “Leilões de Energia Nova” nos últimos seis anos, existem vários aspectos de caráter prático que carecem de aprimoramento. O objetivo deste trabalho é apresentar sugestões e propostas de aperfeiçoamentos, sob a ótica técnica e econômica, para alguns temas essenciais visando garantir a eficiência e eficácia no processo de contratação de novos empreendimentos de geração.

O caráter hidrotérmico da operação do SIN exige o estabelecimento de critérios para garantir o suprimento de energia com elevado grau de confiabilidade. O critério de suprimento define a garantia física de uma usina, indicando o montante de energia que pode ser produzido de maneira sustentável e que pode ser contratada pelos consumidores. Como toda a energia tem que estar 100% contratada, garante-se desta maneira que a demanda será atendida com o grau de confiabilidade estabelecido. Com o objetivo de aumentar a confiabilidade de suprimento, em 2008 foram criados dois mecanismos adicionais: a contratação de energia de reserva e o Procedimento Operativo de Curto Prazo. Naturalmente, estes procedimentos adicionais resultam em custos maiores para o consumidor. O objetivo deste trabalho é determinar o ponto de equilíbrio entre os custos com a contratação de energia de reserva e os custos com o despacho complementar devido aos Procedimentos Operativos de Curto Prazo. De posse deste ponto de equilíbrio, é possível identificar se é mais vantajoso para o consumidor aumentar a contratação da energia de reserva ou o despacho complementar. Como resultado, os impactos das medidas de aumento de segurança de suprimento foram quantifica os e discutidos em detalhes.

The objective of this work is threefold. We firstly present an optimization model for a price-taker hydrothermal generation company (Genco) to devise bidding strategies in multi-item iterative auctions of long-term contracts. The bidding model calculates a bidder’s best-response function, which takes into account the key issues on the auctioned contracts, such as its time horizon, the risk factors that affect the future contract outcomes, interdependence between auctioned products, and the agents’ risk profile. The risk profile of the Gencos are represented as piecewise linear utility functions and a practical specification approach is proposed. We finally present a simulator of a uniform-pricing and iterative multi-item contract auction, where the set of auction rules is implemented and the optimization model developed is used to determine the Gencos’s best responses at each auction round. The simulator enables auctioneers and generators to estimate the auction’s competitive equilibrium price and to study the auction dynamics. A real multi-product descending clock auction is simulated for the Brazilian power system under the proposed bidding scheme.

A key concern for South American countries is how to procure new generation resources to supply demand, optimising reliability levels and cost impacts on consumers. Historically, this procurement activity has been very challenging due to factors such as uncertainty in load growth rates, limited access to financing, lack of enforcement in the case of delays in construction, deficient legal and regulatory institutional arrangements etc. More recently, the problem complexity has been compounded by environmental concerns about land use, impacts on biodiversity, indigenous populations and greenhouse gasses emissions and climate change. Since 2004 some South American countries such as Brazil, Chile, Peru and Colombia have been relying on new auction-based schemes to incentivise the entrance of new generation capacity. This scheme reflects the regulator’s willingness to ensure a certain amount of new generation capacity under competitive conditions and facilitates the introduction of new financialinstruments that can help to complete the electricity market: it auctions long-term supply contracts or call options backed, in some cases, by firm energy resources. The objective of this work is to briefly describe the evolution of market regulation for generation investment and the recent auction-based mechanism experience in South America. Focus will be given to countries where the auctions have been having a more active role, i.e. Brazil, Chile, Peru and Colombia. The ultimate aim is to identify key challenges that will need to be addressed in the near future.

The South American region is among the most promising lands for the development of non-conventional renewable energy sources (RES, i.e. wind, small hydro, solar, tidal, geothermal and in some cases waste) or “green” energy worldwide. This article reviews the current experiences implemented to date in the region to promote RES in South America. We briefly describe first the particular characteristics of the territory which make it so appealing for the RES deployment. Then we scour the continent examining the mechanisms implemented to date. We conclude by just pointing out what should be expected for the years to come.

A plataforma desenvolvida é um sistema flexível e amigável que reúne em um mesmo ambiente várias funcionalidades úteis na comercialização de energia como: verificação automática de lastro do portfólio envolvendo usinas e contratos de compra e venda de energia; sazonalização ótima da Garantia Física das usinas hidráulicas; comparador de contratos com diferentes características envolvendo, por exemplo, cláusulas de take-or-pay, flexibilidades, preços de energia atrelados aos PLDs, etc; sistema de acompanhamento mensal de indicadores de risco x retorno associados ao portfólio; otimização da contratação de acordo com critérios de risco x retorno. O sistema foi desenvolvido dentro de um projeto de pesquisa e desenvolvimento entre a PSR e a Light.

O objetivo desta nota técnica é descrever a metodologia usada na determinação da capacidade estrutural de suprimento de energia, apresentada na seção de suprimento do Market Report de janeiro de 2011. A principal motivação para aplicação desta metodologia no cálculo do balanço estrutural de
suprimento se deve as restrições de transmissão do subsistema Nordeste para os subsistemas Sudeste/Centro Oeste e Sul. Dado que a maior parte da nova oferta termelétrica dos últimos leilões foi alocada para o Nordeste, os problemas de transmissão estão levando a distorções excessivamente severas nos balanços calculados através da soma das garantias físicas individuais das usinas.