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FACULDADE DE ECONOMIA
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ECONOMIA APLICADA
AVALIAO DE PROJETO DE
INVESTIMENTO EM USINA
TERMELTRICA CAPIM ELEFANTE:
UMA ABORDAGEM PELA TEORIA DE
OPES REAIS
Carlos Frederico V. T. da Fontoura
Luiz E. T. Brando
Leonardo Lima Gomes
Carlos Bastian-Pinto
TD. 006/2011
Programa de Ps-Graduao em Economia
Aplicada FE/UFJF
Juiz de Fora
2011
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AVALIAO DE PROJETO DE INVESTIMENTO EM USINA TERMELTRICA
CAPIM ELEFANTE:
UMA ABORDAGEM PELA TEORIA DE OPES REAIS
Carlos Frederico Vanderlinde Tarrisse da Fontoura
Pontifcia Universidade Catlica do Rio de Janeiro
[email protected]
Luiz E. T. Brando
Pontifcia Universidade Catlica do Rio de Janeiro
[email protected]
Leonardo Lima Gomes
Pontifcia Universidade Catlica do Rio de Janeiro
[email protected]
Carlos Bastian-Pinto
Universidade do Grande Rio - Unigranrio
[email protected]
Resumo
O Brasil um pas cuja matriz eltrica fortemente dependente da
gerao por usinas
hidreltricas. Dentro desse cenrio, a utilizao de usinas
termeltricas biomassa representa
uma alternativa vantajosa, pois associa a diversificao da matriz
energtica brasileira
utilizao de fontes renovveis, alm de no ser poluidora como suas
contrapartes movidas a
combustveis fsseis no renovveis como leo combustvel, diesel e
gs. Este estudo teve como
objetivo realizar a avaliao econmico-financeira de um projeto de
investimento em uma usina
termeltrica biomassa, utilizando estratgias com e sem
flexibilidades gerenciais e
operacionais, de forma a identificar se o uso da metodologia de
opes reais a mais adequada
para a avaliao deste tipo de projeto. Para a estratgia sem
incertezas e flexibilidades foi
adotado o mtodo do Fluxo de Caixa Descontado. J para as
estratgias com incertezas e
flexibilidades, dado que os mtodos tradicionais de avaliao de
investimento no capturam o
valor da flexibilidade gerencial, utilizamos a metodologia das
opes reais e incorporamos as
incertezas referentes ao mercado de energia eltrica (PLD) e as
flexibilidades relacionadas
possibilidade da usina comercializar a energia eltrica gerada
integral ou parcialmente nos
mercados de longo ou curto prazo. Alm disso, h a possibilidade
de instalao de uma usina de
briquetagem, que permitiria a planta comercializar energia
eltrica no mercado de curto prazo ou
biomassa em formato de briquetes, dependendo do que for
financeiramente mais interessante.
Para determinao do preo da energia de curto prazo, ou Preo de
Liquidao das Diferenas
(PLD, foi considerado que este uma varivel estocstica, visto que
seu valor futuro pelo
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menos parcialmente aleatrio. Para sua modelagem, foi adotado o
modelo de Clewlow,
Strickland e Kaminski (2000), que combina um movimento de
reverso mdia com um
processo de saltos. Os valores obtidos para cada estratgia
demonstram que a estratgia 3
apresenta um ganho de 1034% quando comparada com a estratgia 1 e
um ganho de 136%
quando comparada com a estratgia 2. Alm disso, enquanto a
estratgia 2 apresenta
aproximadamente 28,7% de probabilidade de seu valor ser menor do
que o da estratgia 1, na
estratgia 3 no existe essa possibilidade. Portanto, os
resultados obtidos indicam que a
existncia de incertezas e flexibilidades gerenciais aumenta o
valor do projeto e reduz
significativamente o risco de insucesso do mesmo, o que refora a
idia de que a avaliao por
opes reais, apesar de mais complexa, pode ser mais adequada para
determinar o real valor do
projeto. Considerando a necessidade de uma matriz energtica cada
vez mais limpa, renovvel e
diversificada, os projetos movidos biomassa tendem a ganhar uma
importncia cada vez maior,
principalmente, no que diz respeito reutilizao de resduos
agrcolas ou industriais. Neste
sentido, a correta avaliao do valor destes projetos por meio de
uma metodologia que incorpore
e valore as incertezas de mercado e flexibilidades gerenciais
como a teoria de opes reais
contribui para atrair o investimento da iniciativa privada.
Introduo
Em 2004 o governo brasileiro instituiu o Programa de Incentivo s
Fontes Alternativas de
Energia Eltrica (PROINFA) com o objetivo de aumentar a
participao de projetos de gerao
de energia de fontes elica, biomassa e pequenas centrais
hidreltricas (PCHs). O PROINFA
previa a instalao de 144 usinas, totalizando 3.299 MW de
capacidade instalada, sendo 685
MW provenientes de 27 usinas base de biomassa. Os contratos eram
garantidos por 20 anos
pela Centrais Eltricas Brasileiras S.A. (Eletrobrs) e os
empreendimentos podiam ser
financiados pelo Programa de Apoio Financeiro ao PROINFA criado
pelo BNDES, que permitia
o financiamento de at 80% do projeto e a amortizao em at 12
anos. O programa impulsionou
a adoo dessas fontes alternativas de gerao eltrica e demonstrou
o potencial do Brasil na
adoo de uma matriz eltrica cada vez mais sustentvel (MME,
2010b).
O Brasil possui diversas vantagens comparativas que possibilitam
a sua atuao como um
dos lderes no mercado mundial de produtos agrcolas,
agroindustriais e silviculturas, em
particular aqueles dedicados a energia. Algumas das vantagens
mais significantes so a vasta
extenso de reas agriculturveis, a intensa radiao solar recebida,
a grande disponibilidade de
gua a diversidade climtica e a interao entre os centros de
pesquisa agrcola como a
EMBRAPA e a agroindstria (MME, 2007). Logo, a utilizao de usinas
termeltricas
biomassa representa uma alternativa vantajosa, pois associa a
diversificao da matriz energtica
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brasileira utilizao de fontes renovveis, alm de no ser poluidora
como as usinas que
utilizam combustveis fsseis.
Neste trabalho analisamos o projeto de investimento em uma usina
termeltrica capim
elefante em condies de incerteza de preo de energia,
considerando que ela tem a flexibilidade
de comercializar energia eltrica gerada integral ou parcialmente
nos mercados de longo ou curto
prazo. Alm disso, h a possibilidade de instalao de uma usina de
briquetagem, que permitiria
a planta comercializar energia eltrica no mercado de curto prazo
ou biomassa em formato de
briquetes. Dado que os mtodos tradicionais de avaliao de
investimento no capturam o valor
dessa flexibilidade gerencial, para esta anlise utilizamos a
metodologia das opes reais.
A teoria de opes reais tem sido utilizada em diversas reas como
recursos naturais,
avaliao de terrenos e estratgia internacional (Minardi, 2000).
Alguns dos primeiros estudos,
datados das dcadas de 80 e 90, referiam-se a aplicao desta
metodologia na avaliao do
melhor momento para investir em desenvolvimento urbano (Titman,
1985), no estudo da relao
entre opes de alterao de escala (reduo ou expanso) de produo e o
valor da empresa
(Majd & Pindyck, 1987; McDonald & Siegel, 1986; Pindyck,
1988) e na avaliao de
investimentos em recursos naturais e manufatura flexvel (Brennan
& Schwartz, 1985; Triantis &
Hodder, 1990).
No Brasil, a teoria de opes reais tem sido aplicada em setores
como o de explorao e
produo de petrleo (Dias, 2004, 2005; Dias & Rocha, 1999;
Saito et al., 2000), minerao
(Lima & Suslick, 2001; Vidal, 2008), biocombustveis
(Bastian-Pinto et al., 2010; Bastian-Pinto
et al., 2009; Brando Filho, 2005; Brando et al., 2009) e energia
eltrica (Batista, 2007; Caporal
& Brando, 2008; Gomes & Luiz, 2009). No foram
encontrados na literatura, no entanto,
trabalhos abordando o problema do apreamento de projetos
flexveis de gerao de energia
alternativa a partir de biomassa.
Este trabalho est organizado da seguinte forma. Aps esta
introduo analisamos o uso de
biomassa para gerao de energia, e em particular as
caractersticas do capim-elefante. Na seo
3 apresentamos a modelagem adotada para a simulao do PLD, e na
seo 4 desenvolvemos o
modelo de uma usina termeltrica a biomassa sob diferentes
cenrios de operao. Na seo 5
apresentamos os resultados obtidos e em seguida conclumos.
Biomassa
O conceito de biomassa engloba qualquer recurso renovvel
proveniente de matria
orgnica. A Agncia Nacional de Energia Eltrica (Aneel) define o
termo biomassa como:
Todo recurso renovvel oriundo de matria orgnica (de origem
animal ou vegetal) que pode ser
utilizada na produo de energia. Assim como a energia hidrulica e
outras fontes renovveis, a
biomassa uma forma indireta de energia solar. A energia solar
convertida em energia qumica,
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atravs da fotossntese, base dos processos biolgicos de todos os
seres vivos. (ANEEL, 2005 p.
77)
Essa definio ampla inclui fontes como lenha, resduos agrcolas,
industriais ou de
parques e jardins e, principalmente, culturas energticas
dedicadas que so plantaes de
florestas ou gramneas destinadas especificamente para esse fim
(MAZZARELLA, 2007). Entre
as vantagens da utilizao da biomassa para produo de energia
eltrica podemos citar o baixo
custo de produo no caso de resduos, e o balano nulo de emisses
de dixido de carbono. Por
outro lado, a diversidade de fontes dificulta o controle
governamental sobre a origem dos
insumos e contribui para a associao da utilizao da biomassa a
problemas como
desflorestamento e desertificao (ANEEL, 2008).
O crescimento da participao da biomassa na matriz energtica
brasileira tem sido
constante nos ltimos anos, o que pode ser observado no Balano
Energtico Nacional de 2010
(EPE, 2010), no qual consta um crescimento na oferta interna de
energia eltrica proveniente de
biomassa de 23,3 TWh para 27,4TWh, perfazendo um aumento de
17,5%. importante ressaltar
que esse crescimento ocorre, principalmente, na forma de
sistemas de co-gerao pela qual
possvel obter energia trmica e eltrica, ou seja, em sistemas de
produo de energia que so
instalados em unidades que inicialmente no possuam como
finalidade a comercializao de
energia eltrica.
Este fato pode ser inferido pela observao da distribuio de
usinas termeltricas movidas
biomassa por tipo de insumo disposta na tabela 1. Percebe-se que
a quantidade de unidades
geradoras movidas a bagao de cana muito superior a das demais,
pois com sua instalao em
usinas produtoras de acar e etanol, o que antes era um resduo,
passa a gerar energia trmica e
eltrica para o processo produtivo, sendo o excedente exportado
para o Sistema Eltrico
Brasileiro (SEB). Entretanto, esta no a nica rota tecnolgica
disponvel para a transformao
da biomassa em energia (MME, 2007).
Tabela 1 Usinas termeltricas a biomassa em operao em 2008 por
insumo
Insumo Usinas Termeltricas Potncia Total
Licor negro (resduo da celulose) 13 944 MW
Madeira 27 232 MW
Biogs 3 45 MW
Casca de arroz 4 21 MW
Bagao de cana de acar 252 4000 MW
Fonte: Aneel (2008)
Mesmo considerando o crescimento dos ltimos anos, a biomassa
ainda possui uma
participao de apenas 5,4% na oferta interna de energia eltrica
do SEB. Entretanto, devido
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importncia dada ao investimento em energia de fontes renovveis
presente no Plano de
Desenvolvimento Energtico 20102019, espera-se um crescimento
cada vez maior da
capacidade instalada com fonte de gerao em biomassa, porm sem
resultar em um crescimento
efetivo do percentual de participao da biomassa na oferta total
de energia brasileira, como
pode ser observado na tabela 2.
Tabela 2 - Capacidade Instalada com Fonte de Gerao em
Biomassa
Fonte 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Biomassa (MW) 5.380 6.083 6.321 6.671 7.071 7.421 7.621 7.771
8.121 8.521
Participao 4,78% 5,14% 5,15% 5,10% 5,30% 5,27% 5,16% 5,11% 5,15%
5,10%
Fonte: MME (2010a)
Atualmente, a fonte mais explorada no pas o bagao de
cana-de-acar, principalmente
devido alta produtividade das lavouras canavieiras, associada
instalao de sistemas de co-
gerao nas usinas e destilarias destinadas a produo de acar e
etanol. Outras vantagens
importantes desta cultura so a grande quantidade de resduos
gerados pela atividade principal
(produo de acar e etanol) que podem ser aproveitados para gerao
de energia; a
coincidncia entre o perodo de colheita e o perodo de estiagem
das principais bacias
hidrogrficas brasileiras que so a principal fonte de energia do
SEB; e por fim; a proximidade
dos grandes centros consumidores como So Paulo e as capitais do
nordeste (MME, 2007).
Capim elefante
O capim-elefante, cujo nome cientfico Pennisetum purpureum, uma
gramnea
forrageira descoberta em 1905 pelo coronel Napier na frica
Tropical que foi introduzida no
Brasil em 1920, estando hoje difundida por todo o territrio
nacional (Lopes, 2004). Por ser uma
gramnea perene, no precisa ser replantada aps cada colheita e
atinge de 3 a 5 metros de altura
chegando a 2 cm de dimetro. Sua utilizao est muito associada com
pastagem para gado,
sendo sua utilizao como forrageira para gado leiteiro objeto de
extensos estudos da Embrapa.
Os primeiros estudos sobre sua utilizao como fonte de biomassa
energtica datam de
meados da dcada de 90 e tratavam inicialmente de sua utilizao no
setor siderrgico e
posteriormente no setor de gerao eltrica. Tal interesse
justificado por sua grande
produtividade de biomassa decorrente de sua alta eficincia
fotossinttica. Essa produtividade
fica aparente quando realizamos algumas comparaes com outras
fontes j consolidadas de
biomassa conforme exposto na tabela 3.
Tabela 3 Comparao de produtividade de energia por hectare
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Fontes de Energia Energia Produzida Energia Produzida
kcal/Kg kcal/kg.ha por ano
Capim-elefante Carajs (Ex. Paraso) 4.200 189.000.000
Capim Brachiaria brizantha 3.900 97.500.000
Eucalyptus grandis 4.641 92.820.000
Bagao de cana 3.700 29.600.000
Fonte: Vilela e Cerize (2010)
Comparando com a produtividade de outras fontes de biomassa,
como bagao de cana-de-
acar e o eucalipto, percebe-se que o capim-elefante uma das
fontes de mais alto potencial
produtivo, e, alm disso, se adapta muito bem s condies de
cultivo existentes no Brasil. Como
pode ser observado na tabela 4, a energia produzida por quilo de
capim-elefante pouco superior
do capim Brachiaria e do Bagao de cana, e chega at a ser
inferior do eucalipto (principal
fonte atual de celulose e carvo vegetal). Contudo, quando
analisamos a energia gerada por
hectare (ha) anualmente, percebemos que ela muito superior as
demais. Isto se deve ao fato de
que, enquanto o eucalipto produz at 20 toneladas de matria seca
por hectare por ano, estudos
demonstram que o capim-elefante pode produzir entre 20 e 60
toneladas. Alm disso, uma
floresta de eucalipto necessita de sete anos para crescer at um
nvel em que seja possvel utiliz-
la como fonte de biomassa, enquanto a primeira colheita de
capim-elefante pode ser feita aps
cento e oitenta dias (Vilela & Cerize, 2010).
O capim-elefante pode ser utilizado tambm para produo de
briquetes. Os briquetes so
resultado de um processo de compactao de biomassa picada (menor
que 50mm) na qual a
elasticidade natural das fibras destruda por meio da utilizao de
alta presso e/ou alta
temperatura. Com a destruio da elasticidade, a lignina atua como
ligante das partculas da
biomassa vegetal tornando o briquete prprio para estocagem e
transporte (Vilela, 2010).
Os briquetes possuem diversas vantagens frente a biomassa no
compactada, dentre as
quais podem ser destacadas: homogeneizao dos resduos vegetais;
secagem e condensao da
energia; formas e granulometria mais adequadas ao processo
trmico; menor contedo de p e
menor gerao de cinzas; reduzido risco de exploso; e; transporte
e estocagem da biomassa
mais fceis.
Modelagem do Preo da Energia
O Preo de Liquidao das Diferenas (PLD) o preo da energia de
curto prazo, ou preo
Spot, determinado semanalmente pela Cmara de Comercializao de
Energia Eltrica (CCEE).
O preo do PLD pode ser considerado uma varivel estocstica, visto
que seu valor futuro pelo
menos parcialmente aleatrio. Para a modelagem do PLD, adotamos o
modelo de Clewlow,
Strickland e Kaminski (2000), que combina um movimento de
reverso mdia com um
processo de saltos, conforme ilustrado na Eq. 1.
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(1)
Onde o modelo 1 de Schwartz (1997) e o processo de
salto, sendo o tamanho proporcional do salto que randmico e
determinado pelo logaritmo
natural dos saltos proporcionais sendo normalmente
distribudos:
onde o tamanho mdio do salto e o desvio padro do tamanho
proporcional do salto.
O processo de saltos um processo de tempo discreto, onde os
saltos no ocorrem de
forma contnua, mas em instantes especficos. Logo, para freqncias
de saltos tpicas,
na maior parte do tempo e somente assume valor 1 quando o
momento randmico de um salto
ocorre. Ou seja, quando nenhum salto est ocorrendo, o
comportamento do PLD idntico ao de
um simples movimento de reverso a mdia.
Clewlow, Strickland e Kaminski (2001) definem e propem a
seguinte
discretizao para este modelo. (Eq. 2):
(2)
Onde:
a velocidade de reverso a mdia (velocidade com a qual a varivel
estocstica
reverte ao valor da mdia de longo prazo);
a volatilidade do processo;
e so variveis independentes randmicas com distribuio normal
padro;
a freqncia de saltos em base semanal, ou seja, o nmero mdio de
saltos por
semana e;
um nmero randmico (0,1) com distribuio de probabilidade
uniforme.
Percebe-se que o valor de igual a 1 (um) caso a condio seja
verdadeira, e 0
(zero) se falsa. Esta ultima condio gera os saltos de forma
randmica, na freqncia mdia
correta no limite onde tende a zero. Se consideramos a
distribuio probabilstica uniforme
dos valores de e que a probabilidade de ocorrncia de um salto, a
probabilidade do valor
de ser menor do que exatamente a probabilidade de ocorrncia de
um salto.
Entretanto, a utilizao de uma distribuio normal para a varivel
pode resultar em
valores negativos para o PLD e para solucionar este problema,
optou-se por substituir a
componente , por uma distribuio lognormal com mdia e desvio
padro . Logo,
a equao de discretizao modificada dada pela Equao 3:
-
9
(3)
O processo neutro a risco de um processo de reverso mdia,
conforme detalhada por
Bastian-Pinto (2009), envolve a subtrao do prmio de risco
normalizado da
mdia de longo prazo , sendo a taxa de desconto ajustada ao
risco, a taxa de juros livre de
risco e o prmio de risco. Logo, a equao modificada e neutra ao
risco que ser utilizada neste
estudo dada pela Equao 4.
(4)
A estimao dos parmetros do processo de reverso a mdia ( , e )
segue Bastian-
Pinto (2009). Dado que os saltos s podem ser observados como
parte de uma srie temporal que
inclui o comportamento normal de reverso mdia, torna-se
necessrio filtrar os saltos desta
srie e determinar os seus parmetros ( , e antes da estimao dos
parmetros movimento
de reverso a mdia. Neste trabalho modelamos diretamente o valor
do PLD ao invs dos
retornos da srie, adotando a premissa de que a distribuio dos
valores absolutos do PLD
normal e que os saltos correspondem a valores que esto fora do
intervalo de trs desvios padro,
que sero expurgados da srie do processo de reverso mdia.
Para estimao dos parmetros de salto, so expurgados da srie os
valores limite do MRM
e determinados a mdia ( e o desvio padro ( ). Na Figura 1
podemos observar a srie
histrica do PLD bem como uma simulao de preos.
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10
Figura 1 Simulao PLD com limites
Aplicao em uma usina termeltrica biomassa
Consideramos uma usina com capacidade instalada de 30 MWmed que
possui trs
estratgias possveis para a venda da energia gerada. No caso
base, usina comercializa toda sua
capacidade por meio de um contrato de fornecimento de energia
com o prazo de 20 anos e valor
pr-determinado. Neste cenrio, o fluxo de caixa futuro da usina
conhecido e no h incertezas.
A segunda estratgia adota um modelo hbrido de comercializao onde
parte da
capacidade instalada (25 MWmed) vendida em contratos de longo
prazo e o restante
(5MWmed) vendido no mercado de curto prazo, sujeitando-se s
incertezas de preo sobre esta
parcela.
A terceira estratgia busca mitigar este risco a partir do fato
de que estes 5MWmed
equivalem a uma determinada quantidade de biomassa que pode ser
transformada em outro
produto com maior valor de mercado. Essa estratgia requer a
instalao de uma unidade de
briquetagem de forma a criar uma flexibilidade de troca de
subproduto (output switch). Com isso
a usina pode optar, numa base semanal, entre vender energia
eltrica no mercado de curto prazo
ou no produzir energia eltrica e transformar a biomassa
disponvel em briquetes para venda no
mercado.
Embora outras estratgias com diferentes relaes de venda no
mercado de longo e curto
prazo sejam tecnicamente viveis, limitamos a parcela de energia
para venda no curto prazo a
5MWmed para no comprometer a viabilidade de financiamento da
usina dentro do programa
PROINFA.
Cada estratgia tem receitas, custos, alem de alquota e incidncia
de impostos
diferenciados.
-
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
1/3
/20
02
3/7
/20
02
1/1
2/2
00
2
4/4
/20
03
2/9
/20
03
5/1
/20
04
3/6
/20
04
1/1
1/2
00
4
4/3
/20
05
2/8
/20
05
5/1
2/2
00
5
3/5
/20
06
1/1
0/2
00
6
4/2
/20
07
2/7
/20
07
5/1
1/2
00
7
3/4
/20
08
1/9
/20
08
4/1
/20
09
2/6
/20
09
5/1
0/2
00
9
3/3
/20
10
1/8
/20
10
4/1
2/2
01
0
R$/M
Wh
PLD
PLD1
-
11
Caso Base: Estratgia 1
A receita lquida proveniente da venda de energia em contrato de
longo prazo dada por:
Onde:
Volume de energia eltrica negociado em contratos de longo
prazo;
Preo da energia eltrica;
Tarifas de Uso do Sistema de Transmisso
Custo varivel da produo de energia eltrica
Impostos diretos incidentes sobre a comercializao de energia
eltrica
O valor da estratgia 1 , onde
e
Onde:
Nmero de anos do projeto;
Fluxo de caixa do projeto bsico;
Taxa de desconto;
Investimento necessrio em t=0;
Receita Lquida da venda de energia em contratos de longo
prazo;
Custo fixo da usina termeltrica;
Capacidade da usina termeltrica;
Cotao do dlar (PTAX);
Custo fixo da biomassa (manuteno da rea de plantio, colheita,
picagem,
secagem, compactao e transporte);
rea utilizada para o plantio do capim-elefante;
Impostos Impostos incidentes sobre o LAJIR; Depreciao Parcela da
depreciao dos investimentos realizados no projeto; CAPEX
Investimento bruto em ativos fixos;
Variao no capital de giro operacional lquido.
Considerando que o projeto requer um estoque de biomassa antes
comear a produzir e que
a rea para plantio precisa passar por um processo de formao
antes do incio do cultivo, o
investimento necessrio pode ento ser divido nas seguintes
parcelas:
= 50% do custo da planta de gerao termeltrica + 100% do custo de
aquisio
da rea de plantio + 100% do custo de formao ;
-
12
= - [50% do custo da planta de gerao termeltrica + 100% de (
)].
Valor do projeto - Estratgia 2
Com a adoo do modelo hbrido de comercializao, o fluxo de caixa
gerado pela venda
de 5MWmed no mercado de curto prazo incerto. Para que seja
possvel calcul-lo, ser
necessrio simular os valores do PLD para os prximos 20 anos
(tempo de vida do projeto). A
Receita Lquida da venda de energia no mercado de curto prazo
pode ser calculada por meio da
eq. (10). Esta equao dever ser utilizada em base semanal, pois o
valor do PLD determinado
pela CCEE nesta base.
Onde:
Volume de energia eltrica negociada em contratos de curto
prazo;
Preo do PLD determinado pela CCEE para a respectiva semana;
gio pago pelo mercado em contratos de curto prazo de energia
incentivada;
O VPL da estratgia 2 pode ser calculado por , onde:
e
Onde:
Fluxo de caixa do projeto na Estratgia 2 no ano t.
Receita Lquida da venda de energia em contratos de longo prazo
no ano t;
Receita Lquida de caixa da venda de energia no mercado de curto
prazo no ano t
resultante do somatrio do fluxo de caixa de cada semana do
ano;
Como o fluxo de caixa da venda de energia no mercado de curto
prazo semanal, os
resultados obtidos foram consolidados em base anual de forma a
facilitar o clculo do VPL. Com
relao a , e a depreciao, as mesmas observaes feitas na estratgia
1
aplicam-se a este cenrio.
-
13
Valor do projeto com opes - Estratgia 3
A estratgia 3 caracterizada por fluxos de caixa anuais
decorrentes da venda de energia
eltrica por contratos de longo prazo com durao de 20 anos
somados aos fluxos de caixa
decorrentes da opo entre venda de energia eltrica no mercado de
curto prazo e venda de
briquetes. A criao dessa opo ser realizada por meio da instalao
de uma unidade de
briquetagem na usina termeltrica.
A Receita Lquida da venda briquetes pode ser calculado por meio
da eq. (11). Esta
equao dever ser utilizada em base semanal, visto que seu valor
dever ser comparado ao da
que est nesta mesma base.
Onde:
Volume semanal de briquetes vendidos;
Valor da tonelada no mercado atacadista (CIF);
Custo de frete para a Grande So Paulo.
Impostos diretos incidentes sobre a comercializao de
briquetes.
A opo de alternncia pode ser modelada como uma seqncia de opes
europias, visto
que a opo de vender um dos subprodutos (eletricidade ou
briquetes) em uma determinada
semana totalmente independente da deciso tomada em qualquer
outra semana. A otimizao
do processo de escolha entre subprodutos dada por:
Onde:
Receita Lquida na semana y;
Receita Lquida da venda de energia eltrica no mercado de curto
prazo na
semana y;
Receita Lquida da venda de briquetes na semana y.
Logo, como a Receita Lquida do cenrio resulta da adio das
Receitas Lquidas anuais
decorrentes da venda de energia eltrica por contratos de longo
prazo com a Receita Lquida da
venda de energia no mercado spot ou da venda de briquetes, o seu
VPL pode ser obtido por
, onde:
-
14
e
- -
Onde:
Fluxo de caixa do projeto na Estratgia 2 no ano t.
Receita Lquida da venda de energia em contratos de longo prazo
no ano t;
Receita Lquida da venda de energia no mercado spot ou da venda
de briquetes no
ano t resultante do somatrio do fluxo de caixa de cada semana do
ano;
Custo fixo da unidade de briquetagem;
Capacidade de produo anual da unidade de briquetagem.
Assim como na estratgia 2, o fluxo de caixa da opo semanal e os
resultados obtidos
foram consolidados em base anual de forma a facilitar o clculo
do VPL. Como a biomassa s
estar disponvel ao final do segundo ano, o investimento para
implantao da unidade de
briquetagem pode ser feito integralmente no segundo ano. Logo,
investimento necessrio pode
ento ser divido nas seguintes parcelas:
= 50% do custo da planta de gerao termeltrica + 100% do custo de
aquisio
da rea de plantio + 100% do custo de formao ;
= - [50% do custo da planta de gerao termeltrica + 100% de (
) + 100% do custo da unidade de briquetagem ( )].
Premissas, Dados Utilizados e Resultados
As principais variveis cujos valores precisam ser estimados para
elaborao deste estudo
podem ser divididas em trs grupos: variveis associadas ao
investimento e custos fixos da usina
termeltrica, receita lquida da venda de briquetes e receita
lquida da venda de energia
eltrica. Foi adotada uma taxa de desconto ajustada ao risco de
11,5%, baseada nas taxas
utilizadas no PLE 2030 de 8, 10 e 12%.
Tabela 4 Variveis associadas ao investimento e custos fixos da
usina termeltrica
Parmetro Valor Unidade Fonte
1,6669 BRL/USD PTAX do dia 18 de fevereiro de 2011
1.500 USD/kWmed MME (2007)
-
15
2.630.299,10 BRL Adaptado de Silva et al. (Silva, Felfli,
Prez,
Rocha, & Simes, 2006)
3.565,49 BRL/ha Adaptado de IEA (2010)
1.515,21 BRL/ha MAZZARELLA (2007)
55 USD/kWmed MME (2007)
30 MWmed Definido para o projeto
10,33 BRL/t Adaptado de Silva et al. (Silva, et al., 2006)
24.546 t/ano Definido para o projeto
Produtividade capim elefante
37,5 t.ms/ha/a (Andrade et al., 2000a); (Andrade et al.,
2000b);
(Embrapa, 2009)
6.094 ha
Tabela 5 Variveis associadas receita lquida da venda de
briquetes
Parmetro Valor Unidade Fonte
270 BRL/t Gentil (2008)
755 t Adaptado de Silva et al. (Silva, et al., 2006)
33,65 BRL/t Gentil (2008)
22,50 BRL/t Silva et al. (Silva, et al., 2006)
21,65 % Silva et al. (Silva, et al., 2006)
Tabela 6 Variveis associadas receita lquida da venda de energia
eltrica.
Parmetro Valor Unidade Fonte
155 BRL/MWh (Energia, 2010; EnergiaDireta, 2011)
6 USD/MWh MME (2007)
2,5 BRL/MWh MME (2007)
9,75 % MME (2007)
35,46 BRL/MWh
20,00 BRL/MWh - gio contrato curto prazo (Gomes et al.,
2010);
15,46 BRL/MWh 50% TUSD Eletropaulo 04/06/2011 (energia
incentivada).
Para o caso Base (Estratgia 1) e Estratgia 2, foram adotadas os
parmetros das Tabela 7 e
Tabela 8, respectivamente.
Tabela 7 Valores das variveis do Caso Base: Estratgia 1
Varivel Valor
(MWh/ano) 262.800
(anos) 20
(%) 6,168
-
16
(R$/ha) 1.449,19
Tabela 8 Valores das variveis do projeto - Estratgia 2
Varivel Valor
(MWh/ano) 219.000
(MWh/semana) 4.200
(R$/MWh) 35,46
Com base nos parmetros e dados utilizados, o VPL do caso base de
R$ 575.799,14. Para
o caso da Estratgia 2, de maior risco, o VPL significativamente
maior, com valor de R$
2.771.509,93. Entretanto, conforme pode ser observado na Figura
2, h uma probabilidade de
28,7% desta estratgia apresentar valor menor do que o do projeto
bsico, o que no pode ser
ignorado.
Figura 2 Distribuio de probabilidade do projeto Estratgia 2
Para o caso da Estratgia 3, foram utilizados os mesmos parmetros
da Estratgia 2
acrescido preo do briquete de R$ 270,00 por tonelada. A
distribuio probabilstica do valor do
VPL obtida para o para o projeto com opes estratgia 3 pode ser
observada na Figura 3.
Pode-se perceber que este cenrio apresenta diversas vantagens
sobre os demais.
O valor mnimo do VPL superior ao do projeto bsico, ou seja, no h
possibilidade
desta estratgia resultar em VPL menor do que o esperado para o
projeto bsico;
O valor mximo do VPL da estratgia 3 inferior ao da estratgia 2,
entretanto os valores
mnimo e mdio so superiores; Considerando que a probabilidade de
ocorrncia do valor
mximo remota, ser utilizado o valor mdio como termo de
comparao.
-
17
O VPL mdio obtido para o para a estratgia 3 de R$ 6.530.761,88.
Alm disso, como
pode ser observado na figura 3, a probabilidade do VPL deste
cenrio ser pior do que o do caso
base praticamente nula.
Figura 3 - Distribuio de probabilidade do VPL do projeto com
opes Estratgia 3
Concluses e Recomendaes
Projetos de gerao de energia atravs de fontes alternativas como
biomassa tem atrado
um crescente interesse nos ltimos anos. Neste trabalho
analisamos o valor das flexibilidades
existentes em um projeto de gerao de energia eltrica por queima
de biomassa considerando
trs estratgias operacionais distintas.
Na primeira, foi considerado que toda a capacidade de gerao
contratada a preo firme
por 20 anos. Na segunda, uma parte da energia gerada vendida no
mercado de curto prazo
(PLD + gio) atravs de contratos bilaterais. A terceira estratgia
semelhante segunda,
acrescida de uma componente varivel resultante da escolha da
maior receita lquida entre a
comercializao de energia eltrica no mercado de curto prazo e a
venda de briquetes,
configurando uma opo real de alternncia de output. Este estudo
apresentou ainda uma
inovao ao modelo de Clewlow, Strickland e Kaminski (2000) ao
modificar a componente de
salto de forma a impossibilitar a obteno e valores negativos
para o PLD. O resultado foi uma
nova equao em tempo discreto para este modelo que pode vir a ser
til em futuras anlises
relacionadas ao tema.
Os resultados indicam que a existncia da incerteza quanto ao
preo da energia eltrica no
mercado de curto prazo e da flexibilidade gerencial de escolha
do subproduto a ser
comercializado aumenta significativamente o valor do projeto. A
estratgia 3 apresenta um
ganho de 1034% quando comparada com a estratgia 1 e um ganho de
136% quando comparada
com a estratgia 2. Alm disso, enquanto a estratgia 2 apresenta
28,7% de probabilidade de seu
valor ser menor do que o da estratgia 1, na estratgia 3 esse
risco eliminado. Portanto, os
-
18
resultados obtidos indicam que a existncia de incertezas e
flexibilidades gerenciais aumenta o
valor do projeto e reduz significativamente o risco de insucesso
do mesmo.
Considerando a necessidade de uma matriz energtica cada vez mais
limpa, renovvel e
diversificada, os projetos movidos biomassa tendem a ganhar uma
importncia cada vez maior,
principalmente, no que diz respeito reutilizao de resduos
agrcolas ou industriais. Neste
sentido, a correta avaliao do valor destes projetos por meio de
uma metodologia que incorpore
e valore as incertezas de mercado e as flexibilidades gerenciais
como a teoria de opes reais
contribui para atrair o investimento da iniciativa privada.
Algumas limitaes deste estudo incluem a falta de dados mais
detalhados do mercado de
briquetes, por ser ainda pouco desenvolvido, e tambm de srie
historia dos contratos bilaterais
de fornecimento de energia no mercado livre, uma vez que no so
divulgados.
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