Dissertacao Ivo Cyrillo

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Dissertacao Ivo Cyrillo

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  • IV O ORD ONHA C YR ILLO

    Estabelecimento de Metas de Qualidade na Distribuio de Energia

    Eltrica por Otimizao da Rede e do Nvel Tarifrio.

    So Paulo

    2011

  • IV O ORD ONHA C YR ILLO

    Estabelecimento de Metas de Qualidade na Distribuio de Energia

    Eltrica por Otimizao da Rede e do Nvel Tarifrio.

    Dissertao de mestrado apresentado

    Escola Politcnica da Universidade de So Paulo.

    rea de Concentrao: Sistemas de

    Potncia.

    Orientador: Prof. Dr. Carlos Mrcio Vieira

    Tahan

    So Paulo

    2011

  • Cyrillo, Ivo Ordonha.

    Estabelecimento de metas de qualidade na distribuio de

    energia eltrica por otimizao da rede e do nvel tarifrio / I. O. Cyrillo. - So Paulo, 2011.

    124p.

    Dissertao (Mestrado) Escola Politcnica da

    Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia Eltrica. rea de concentrao Sistemas de Potncia.

    1. Distribuio de energia eltrica. 2. Poltica tarifria. 3.

    Indicadores de qualidade. I. Universidade de So Paulo.

    Departamento de Engenharia Eltrica. II. T.

  • Ao povo brasileiro

  • AGRADEC IMENTO

    Uma dissertao de mestrado oferece dois grandes frutos. Um o trabalho

    consolidado em pginas, outro o aluno que se forma mestre e melhor cidado.

    Agradeo ao professor Tahan por to bem me orientar neste processo de

    amadurecimento e me conduzir neste trabalho.

    Muitas contribuies permitiram que este trabalho acontecesse. Ele nasceu

    de um projeto de pesquisa no qual participaram Enerq, Sinapsis, FIPE e Eletropaulo.

    Agradeo a Sinapsis pelo ambiente fecundo e por me permitir conduzir as pesquisas

    em qualidade de energia. Obrigado Marcelo Pelegrini pelas contribuies to

    valiosas neste processo. As amizades foram fundamentais para cultivar as ideias

    iniciais e fornecer lastros para todo esse desenvolvimento, agradeo aos meus

    grandes amigos Lino, Wagner, Matheus, Ana, Fernanda e a meu irmo Kim pelo

    apoio na dissertao e por todos esses anos de convvio.

    Agradeo AES Eletropaulo, pelo incentivo atravs de programas de

    pesquisa e desenvolvimento e atravs da participao ativa para melhor caracterizar

    a qualidade de energia eltrica, agradeo sobretudo Carlos Longue, Eduardo

    Francisco, Silvio Baldan, Srgio e Cardoso por terem contribudo de maneira

    expressiva com os resultados desse trabalho. Agradeo tambm aos professores

    Francisco Anuatti, Fernanda Gabriela Borger e Walter Belluzzo pelas contribuies

    em relao ao custo da qualidade da energia e ao desenvolvimento da dissertao.

    Os anos de convvio no Enerq me possibilitaram crescer como pesquisador.

    Agradeo aos ensinamentos dos professores Nelson Kagan, Hernan, e Marcos

    Gouveia. Agradeo tambm aos eternos professores Robba e Arango, nos quais me

    apoiei para desenvolver grande parte dos trabalhos aqui apresentados, orientado

    pelo professor Tahan.

    Agradeo finalmente aos meus pais, Antonio e Antonia, pelas bases

    fundamentais da formao do meu carter e de todo meu trabalho.

  • RESUMO

    A definio de metas de qualidade no fornecimento de energia feita

    atualmente atravs de anlises comparativas entre redes semelhantes . Com isso

    visa-se a otimizao dos recursos sem impactos nos investimentos e nas despesas

    de manuteno. Preceito desta metodologia que no haja investimentos adicionais

    e que a qualidade melhore de modo similar da rede usada como benchmark. Este

    modelo no consulta diretamente a opinio dos consumidores. Outra particularidade

    deste modelo que nem sempre se pode garantir que as redes usadas como

    benchmark esto em uma situao de timo ou prxima dela.

    De qualquer forma este modelo deve saturar e ento devem ser buscadas

    outras metodologias.

    Este trabalho apresenta as bases para o estabelecimento de metas de

    qualidade baseada nos custos de investimentos da concessionria e na opinio e

    nos custos dos consumidores. O impacto tarifrio decorrente da incluso da

    qualidade da energia no modelo econmico da concessionria tambm analisado.

    Os resultados apresentados discutem as pesquisas de valorao do custo da

    qualidade para o consumidor, o estabelecimento de metas de qualidade e a

    avaliao dos investimentos da concessionria em qualidade da energia eltrica.

  • ABSTR ACT

    The definition of quality goals on the supply of electrical energy is nowadays

    made in Brazil through the comparison between similar networks. With that, the

    optimization of the resources is aimed without impacts on the investments and

    expenditures of maintenance. The precept of this methodology is not having any

    additional investments so that the quality improves in a similar way to the benchmark

    network. This model does not consult directly the opinion of consumers. Another

    particularity of this model is that the situation of the benchmark network cant alwa ys

    be assured to be on its optimal state or close to it.

    Therefore, this model is expected to saturate, and other methodologies must

    then be searched.

    This work presents the basis for the establishment of goals for quality based

    on the costs of the investments of the utilities and on the consumers costs and

    opinion. The impact on the rate that may result from the increase of the energy

    quality on the economical model of the utilities is also analyzed. The results

    presented discuss the research on valuation of quality cost for the consumer, the

    establishment of goals for quality and evaluation on the investments on energy

    quality made by the utilities.

  • LISTA DE ABREV IATUR AS E S IGLAS

    ABRADEE Associao Brasileira de Distribuio de Energia Eltrica

    ANAEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica

    AT Alta Tenso

    B/C Benefcio/ Custo

    BRL Base de Remunerao Lquida

    BT Baixa Tenso

    CEND Custo da Energia no distribuda

    DAP Disposio a Pagar

    DAR Disposio a Receber

    DEC Durao Equivalente de Interrupo por unidade consumidora

    DIC Durao de Interrupo Individual por unidade

    consumidora

    DMIC Durao Mxima Contnua por Unidade Consumidora

    DNAEE Departamento Nacional de guas e Energia Eltrica

    ECA Excedente do Consumidor

    END Energia No Distribuda

    EVA Excedente da Distribuidora

    EWA Benefcio Social Total

    FEC Freqncia Equivalente de Interrupo por unidade

    consumidora

    FIC Freqncia de Interrupo Individual por unidade consumidora

    ICMS Imposto Sobre Circulao de Mercadorias e Prestao de Servio

    IRPJ Imposto de Renda para Pessoa Jurdica

    MAC Mtodo de Avaliao Contingente

    MT Mdia Tenso

    O&M Operao e Manuteno

    PIB Produto Interno Bruto

    PRODIST Procedimentos de Distribuio

    RESEB Reestruturao do Setor Eltrico Brasileiro

    SEs Subestaes

    SISPAI Sistema Integrado de Planejamento Agregado de Investimentos

    TAROT Tarifa Otimizada

    TRII Taxa de Retorno Interno Inicial

    VNR Valor Novo de Reposio

    VP Valor Presente

    VPL Valor Presente Lquido

    VTCDs Variaes de Tenses de Curta Durao

    WACC Custo Mdio Ponderado de Capital

  • SUMR IO

    CAPTULO 1 - INTRODUO E OBJETIVO ...................................................................14

    1.1. Introduo ................................................................................................14

    1.2. Objetivo .....................................................................................................16

    1.3. Estrutura do Trabalho ...........................................................................17

    CAPTULO 2 - ESTADO DA ARTE ...................................................................................19

    2.1. Histrico da Regulamentao da Qualidade de Energia no Brasil.........................................................................................................19

    2.2. Regulao da Continuidade da Energia Eltrica por

    Indicadores Coletivos. .........................................................................24

    2.3. Regulao da Qualidade de Energia por Comparao ................25

    2.4. Regulamentao da Continuidade de Energia por Investimentos na Rede e Otimizao do Sistema........................28

    2.4.1. Planejamento Agregado do Sistema de Distribuio .................... 28

    2.4.2. Tarifa Otimizada do Sistema - Tarot ................................................ 31

    2.5. Regulamentao dos Servios Diferenciados ...............................38

    2.6. Regulamentao da Qualidade da Energia em Outros Pases ..39

    CAPTULO 3 O VALOR DA QUALIDADE DE ENERGIA ..........................................42

    3.1. Introduo e Conceituao .................................................................42

    3.2. A Percepo do Custo da Qualidade ................................................45

    3.2.1. Custo da interrupo pela tica da Distribuidora ........................... 46

    3.2.2. Viso do Regulador ............................................................................ 50

    3.2.3. Viso do Consumidor ......................................................................... 51

    3.3. O Custo da Interrupo da Energia Eltrica e sua Valorao....52

    3.3.1. Custo da Interrupo em So Paulo ................................................ 54

    3.4. Pesquisa de Custo da Qualidade para a rea em Estudo ..........56

    3.4.1. Mtodo de Avaliao Contingente ................................................... 56

    3.4.2. Pesquisa em So Paulo para Obteno da Disposio a Pagar pela melhoria da qualidade de energia........................................... 58

  • 3.4.3. Resultados Qualitativos da Pesquisa. ............................................. 61

    3.4.4. Resultados Quantitativos ................................................................... 61

    3.4.5. Consideraes sobre os resultados de DAP .................................. 63

    CAPTULO 4 USO DO SISPAI PARA DEFINIO DE METAS DE CONTINUIDADE......................................................................................64

    4.1. Introduo ................................................................................................64

    4.1.1. SISPAI e Qualidade da Energia Eltrica ......................................... 64

    4.1.2. Dados da Rede e Critrios ................................................................ 66

    4.1.3. Resultados do SISPAI ........................................................................ 67

    4.2. Clculo de Investimentos.....................................................................69

    4.2.1. Parmetros Tcnicos e Econmicos ............................................... 69

    4.2.2. Investimentos e END .......................................................................... 71

    4.2.3. DEC e END .......................................................................................... 72

    4.2.4. FEC e END........................................................................................... 74

    4.2.5. Investimento versus Qualidade medida atravs do DEC.......... 75

    4.2.6. Obras..................................................................................................... 77

    4.2.7. Efeitos das Obras de Expanso na Qualidade da Energia .......... 79

    4.3. Impactos dos Investimentos e Anlise dos Resultados .............80

    4.3.1. Valor Mdio de Acrscimo de Custo ao MWh Fornecido Devido a Melhoria de Qualidade ................................................................... 80

    4.3.2. Custo Marginal..................................................................................... 83

    4.3.3. Clculo do Impacto no Valor Novo de Reposio dos Ativos ...... 83

    4.3.4. Discusso dos Resultados do Estudo de Caso ............................. 84

    4.4. Fixando metas de qualidade a partir dos Resultados..................87

    4.4.1. Uso do Custo Social da Energia No Distribuda .......................... 87

    4.4.2. Uso da DAP/DAR para definio dos padres de qualidade ...... 89

    4.4.3. Relao entre DAP e Custo da END ............................................... 93

    4.4.4. Possibilidade de aplicao para servios diferenciados............... 94

    CAPTULO 5 - ANLISE DA MELHOR TARIFA OTIMIZADA TAROT ...................95

    5.1. Introduo ................................................................................................95

    5.1.1. Tarifa Otimizada e Planejamento Agregado de Investimentos ... 96

    5.2. Modelo de custos da qualidade para o consumidor ....................97

  • 5.3. Modelo de Custo para a Concessionria ...................................... 100

    5.3.1. Investimentos em Qualidade de Fornecimento ............................ 100

    5.4. Relao entre Investimentos e Qualidade de Fornecimento .. 101

    5.5. Tarot ........................................................................................................ 105

    5.5.1. Modelo de Regulao Econmica do setor energtico Brasileiro ............................................................................................ 105

    5.5.2. Modelo de Otimizao...................................................................... 105

    5.5.3. Otimizao sem Considerar a Qualidade ..................................... 108

    5.5.4. Anlise tarifria com qualidade de energia eltrica ..................... 110

    CAPTULO 6 - CONCLUSO E RECOMENDAES ................................................ 115

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................... 119

    ANEXO 1 Dados para o Modelo Tarot............................................................... 124

  • LISTA DE F IGUR AS

    Figura 1: Modelo Microeconmico consumidor e concessionria para energia

    eltrica................................................................................................................ 31

    Figura 2: Diagrama dos aspectos considerados pelo modelo....................................... 32

    Figura 3: Diagrama do Modelo TAROT com as equaes ............................................ 34

    Figura 4: Representao da Otimizao do Sistema do ponto de vista microeconmico ............................................................................................... 36

    Figura 5: Modelo TAROT considerando a qualidade de energia .................................. 37

    Figura 6: Principais Aspectos na Avaliao do Custo da Qualidade ........................... 44

    Figura 7: Diviso do valor do MWh pago pelo consumidor entre Parcela A e

    Parcela B. .......................................................................................................... 47

    Figura 8: Custo da Qualidade para a Concessionria: perdas de faturamento ......... 49

    Figura 9: Custo da Qualidade imposto pelo Regulador Concessionria no caso de no atendimento das metas de continuidade conjuntamente com perdas de faturamento .................................................................................... 50

    Figura 10: Custo da Qualidade para o consumidor e para a concessionria ............. 52

    Figura 11: Grfico da evoluo dos investimentos em decorrncia do aumento

    do custo unitrio da END. ............................................................................... 72

    Figura 12: Grfico do DEC (horas/ ano) para diferentes valores de custo social unitrio da END (R$/kWh) .............................................................................. 74

    Figura 13: Grfico do FEC (Interrupes/ ano) para diferentes valores de custo social unitrio da END (R$/kWh), de acordo com a cor das curvas ........ 75

    Figura 14: Obras Propostas pelo SISPAI para uma simulao .................................... 78

    Figura 15: DECm - Valor do DEC a valor presente considerando os valores de DEC para cada ano do horizonte de planejamento.................................... 99

    Figura 16: Custo da qualidade para a regio estudada em funo dos investimentos em melhoria da qualidade de fornecimento ..................... 104

    Figura 17: Modelo Econmico entre Distribuidora e Consumidor .............................. 105

    Figura 18: Diagrama do Modelo TAROT com as equaes ........................................ 106

    Figura 19: Aplicao da Anlise Inicial para o Modelo Tarot (sem Otimizao) no

    Momento da Reviso Tarifria- Regional Oeste Valores em Milhes de Reais ............................................................................................ 108

    Figura 20: Otimizao dos valores de investimentos para a rea em estudo valores em milhes de Reais ....................................................................... 109

    Figura 21: Modelo tarifrio com a incluso dos custos da qualidade......................... 110

    Figura 22: Modelo da Reviso Tarifria Acrescido do Custo da Qualidade ............. 111

    Figura 23: Modelo de reviso tarifria considerando os custos da qualidade

    otimizados ....................................................................................................... 112

    Figura 24: Otimizao segundo cenrio da DAP........................................................... 113

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1: Disposio a pagar por Valor de Acrscimo na Conta e Resultado da

    DAP .................................................................................................................... 62

    Tabela 2: Custo das perdas e pesos na anlise.............................................................. 70

    Tabela 3: Parmetros Econmicos para a simulao .................................................... 71

    Tabela 4: Valores tcnicos para os limites de Tenso (em pu) .................................... 71

    Tabela 5: Oramento mximo para investimentos para o horizonte considerado ..... 71

    Tabela 6: Valores dos investimentos (milhares de Reais) em decorrncia do aumento do custo social unitrio da END (R$/MWh) ................................. 72

    Tabela 7: Valores anuais de DEC (horas/ano) para diferentes valores de custo

    social unitrio da END (R$/kWh) ................................................................... 73

    Tabela 8: Valores anuais de FEC (interrupes/ano) diferentes valores de custo

    social unitrio da END (R$/kWh) ................................................................... 74

    Tabela 9: Relao entre Investimento e Qualidade da Energia medida em DEC ..... 76

    Tabela 10: Valores utilizados na Simulao variao sobre o caso base ............... 77

    Tabela 11: Resultados da Simulao para a rea Estudada Exceto ....................... 80

    Tabela 12: Consumo de Energia Anual na Regional Oeste segundo SISPAI............ 81

    Tabela 13: Valor Presente da Energia Consumida na Regional Oeste ....................... 81

    Tabela 14: Investimentos necessrios para os cenrios de base e de melhoria - Variao entre ambos ..................................................................................... 81

    Tabela 15: Variao do Custo Mdio Anual por MWh fornecido .................................. 82

    Tabela 16: Quantificao dos ativos da rede primria considerando valores

    novos de reposio no modelo do SISPAI Regional Oeste................... 84

    Tabela 17: Impactos nos Ativos devido s obras necessrias e s obras de melhoria ............................................................................................................. 84

    Tabela 18: Relao entre valores presentes dos Investimentos e qualidade de energia medida atravs do DEC (em horas/Ano) ....................................... 85

    Tabela 19: Resultado da Definio das Metas de DEC (h/ano) ................................... 88

    Tabela 20: Quadro para a Proposta de Apenas uma Parcela da Populao pagar pelo Servio ........................................................................................... 91

    Tabela 21: Populao disposta a pagar o valor obtido atravs da pesquisa .............. 92

    Tabela 22: Anlise de valores alternativos de DAP para toda a populao ............... 93

  • 14

    CAPTULO 1 - INTRODUO E OBJETIVO

    1.1. Introduo

    As mudanas ocorridas na organizao funcional do setor eltrico a partir da

    dcada de 1990, estabelecendo a quebra de monoplios verticais e incentivando a

    concorrncia nos mercados de gerao e de consumo, bem como a regulao das

    concesses de distribuio e transmisso de energia visaram o aumento de

    eficincia. No setor de distribuio de energia eltrica, as polticas e a regulao das

    empresas tiveram como resultados o atendimento da expanso do sistema, a

    incluso de novos consumidores atravs da universalizao do servio e o

    estabelecimento de padres de qualidade buscando melhorar os indicadores de

    desempenho.

    Historicamente, o estabelecimento de normas quantitativas para a qualidade

    energia eltrica no Brasil teve seu incio com a publicao da Portaria 46/1978 do

    DNAEE [1], que estabeleceu indicadores de continuidade de fornecimento de

    energia eltrica (freqncia de interrupes e de durao das interrupes) em

    funo das caractersticas de atendimento. Atualmente a regulamentao sobre

    qualidade de energia eltrica est sendo estabelecida atravs dos Procedimentos de

    Distribuio, PRODIST [2].

    A qualidade de energia eltrica composta de vrios aspectos, os principais

    so a qualidade de servio, que inclui continuidade e atendimento, e qualidade do

    produto, que abrange a conformidade da tenso de fornecimento e restringe

    assimetrias de fase, harmnicos, flicker e VTCDs.

    Os aspectos de qualidade de fornecimento tm nfase na continuidade e so

    relacionados com a quantidade de interrupes e o tempo de retorno do

  • 15

    fornecimento. Os indicadores desses aspectos podem ser individuais ou coletivos.

    DEC e FEC so o tempo mdio de durao das interrupes por consumidor e a

    freqncia mdia de interrupes por consumidor, respectivamente. DIC e FIC so

    os valores individuais de cada cliente para durao e freqncia de interrupes. O

    desenho regulatrio deve buscar otimizar o bem estar social atravs de melhores

    praticas de atendimento.

    O atual marco regulatrio da qualidade de energia busca a otimizao da

    eficincia do sistema para a continuidade de fornecimento, considerando para isso

    algumas caractersticas da rede e do mercado atravs de mtodos comparativos

    entre desempenhos de empresas similares.

    Entretanto estabelecer metas de qualidade de energia eltrica um assunto

    controverso. Por um lado os consumidores pretendem pagar o mnimo possvel para

    a melhor qualidade, por outro as concessionrias pretendem criar margem de lucro,

    restringindo os investimentos em qualidade e os servios de manuteno. O

    Regulador, ao estabelecer padres de qualidade baseados somente em padres

    comparativos entre as concessionrias, pode penalizar o consumidor, pois no se

    conhece a disposio dos consumidores para arcar com os custos que levam aos

    padres de qualidade estabelecidos.

    Em um primeiro momento o uso de mtodos comparativos trouxe grandes

    benefcios ao mercado de distribuio de energia devido ao aumento gradativo de

    eficincia, melhorando o benefcio social da energia distribuda. Entretanto no se

    sabe a margem que se dispe na fronteira de eficincia e a continuidade do uso de

    mtodos puramente comparativos pode no trazer benefcios econmicos.

    Acrescenta-se a essa problemtica que em uma mesma rea de concesso,

    na qual consumidores so tratados de forma isonmica, pode haver diferenas

  • 16

    significativas na qualidade de energia fornecida. Os clientes de uma mesma classe

    eltrica pagam a mesma tarifa, a despeito da diferena de qualidade recebida.

    Eventuais multas e ressarcimentos podem no ser suficientes para contrabalancear

    os impactos negativos de uma qualidade de energia inferior.

    Ainda assim possvel mensurar o valor da qualidade de energia para o

    consumidor e os custos necessrios para mudar o padro de qualidade de energia

    atravs de investimentos na rede, intuito maior desse trabalho. Os temas

    apresentados na introduo sero devidamente esclarecidos e aprofundados ao

    longo dessa dissertao.

    1.2. Objetivo

    Este trabalho analisa critrios e metodologias para se estabelecer metas de

    qualidade de fornecimento de energia eltrica visando a otimizao da rede

    considerando a qualidade de fornecimento desejada pelo consumidor. O ponto

    central da anlise a avaliao conjunta entre o valor da qualidade de energia para

    o consumidor e o custo de investimentos para a concessionria. O objetivo final

    obter a melhor qualidade de energia do ponto de vista do custo ou benefcio social.

    nfase se d aos indicadores de qualidade de continuidade DEC e FEC.

    Para isso so apresentados mtodos de valorao da qualidade da energia

    eltrica percebida pelos consumidores e de obteno dos investimentos na rede de

    distribuio com foco na melhoria da qualidade de energia. So investigadas formas

    de comparar expectativa dos consumidores por qualidade e possibilidades da

    concessionria realizar os investimentos para garantir esse nvel de qualidade luz

    das questes regulatrias e de mercado.

  • 17

    Situaes reais so utilizadas, tanto na pesquisa de valorao da qualidade

    quanto na avaliao de investimentos em redes de distribuio, de forma que as

    anlises de resultados estabeleam relaes factuais e possveis de serem

    reaplicadas a outros casos similares.

    Fundamentalmente buscou-se explorar duas metodologias para esse fim. A

    metodologia SISPAI Sistema de Planejamento Agregado de Investimentos e a

    metodologia TAROT Tarifa Otimizada.

    Estas duas metodologias permitem otimizar os investimentos e as metas de

    qualidade. Na metodologia SISPAI esta otimizao leva em considerao o custo

    social da energia no distribuda ou a disposio a pagar dos consumidores para ter

    uma melhor qualidade.

    Na metodologia TAROT a qualidade tambm um custo de forma que a

    otimizao da relao qualidade e investimentos permita maximizar o excedente

    econmico da sociedade como um todo.

    As metodologias SISPAI e TAROT so descritas no captulo 2 e suas

    aplicaes esto respectivamente nos captulos 4 e 5.

    1.3. Estrutura do Trabalho

    Este trabalho est estruturado da seguinte forma:

    - No Captulo 2 apresentado o estado da arte do estabelecimento de metas

    de qualidade para a distribuio de energia eltrica, considerando as diversas

    formas de regulamentao da qualidade da energia.

    - O Captulo 3 apresenta os aspectos relacionados com avaliao econmica

    do valor da energia eltrica para o consumidor e desenvolve as metodologias de

    quantificao dos investimentos frente s demandas por qualidade por parte dos

    consumidores

  • 18

    - O Captulo 4 descreve as propostas de metodologia para avaliar a relao

    qualidade versus investimento e a percepo do consumidor em relao ao valor da

    qualidade da energia. Neste captulo so apresentadas as metodologias para

    regulamentao de metas de continuidade considerando o valor que o consumidor

    percebe para a qualidade da energia.

    - O Captulo 5 apresenta em detalhes o clculo dos investimentos necessrios

    para melhoria da qualidade utilizando o SISPAI [3][4], atravs de um estudo de caso

    uma rede de distribuio. So aplicadas neste captulo 2 formas de se determinar as

    metas de qualidade de energia atravs do uso direto dos resultados do

    planejamento agregado de investimentos e dos valores da qualidade de energia

    segundo os consumidores.

    - O Captulo 6 avana no tema de regulamentao da qualidade de energia

    considerando a definio do nvel tarifrio timo, tambm analisando a qualidade de

    energia e o valor desta segundo os consumidores.

    - Finalmente o Captulo 7 apresenta a concluso e os comentrios finais

    referentes pesquisa desenvolvida e aos possveis desafios concernentes

    qualidade de energia eltrica.

  • 19

    CAPTULO 2 - ESTADO DA ARTE

    2.1. Histrico da Regulamentao da Qualidade de Energia no Brasil

    No Brasil, antes da dcada de 1970, as distribuidoras de energia eltrica

    utilizavam dos dados histricos para projetar melhorias na qualidade de energia,

    medida em interrupes e quantidade de horas ou de energia no fornecida. No

    havia instrumento legal para estabelecer os nveis adequados de qualidade de

    energia. Esse prprio termo no era de definio nica no Brasil e por vezes a

    qualidade de fornecimento no era alvo de avaliao e acompanhamento para toda

    a rea de atuao das distribuidoras.

    No final da dcada de 1970, atravs da Portaria 46/1978 do DNAEE [1], a

    qualidade de energia eltrica ganha definio de mbito nacional, com

    estabelecimento de metas a serem compridas em relao a freqncia de

    interrupes, acima de 3 minutos, e na durao do restabelecimento de energia.

    Nesta portaria j constavam as definies de DEC e FEC, bem como a diviso em

    conjuntos de consumidores formados por reas contguas e a apurao dos valores

    por trimestre e ano civil. Os valores metas de DEC e FEC foram estipulados para

    todo o Brasil, de acordo com o padro de rede, a tenso de atendimento e a

    classificao da rea em urbana ou rural.

    Tambm foram estabelecidas nessa portaria as metas individuais de

    freqncia e durao das interrupes. A Portaria 46/1978 do DNAEE, juntamente

    com a Portaria 47/1978, que trata dos nveis de tenso, tornaram-se o marco legal

    da regulamentao da qualidade de energia eltrica no Brasil.

    O setor eltrico brasileiro no perodo entre 1960 e 1990 era

    fundamentalmente estatal, apresentando alto crescimento da oferta de energia

  • 20

    eltrica, vinculado vultuosos investimentos em gerao de energia desde a dcada

    de 60 at o incio da dcada de 80. Entretanto na dcada de 1980 o modelo do setor

    de energia eltrica comeou a apresentar restries de investimentos e de

    crescimento, seja pela crise internacional do petrleo, seja pelo endividamento

    externo ou pelas prprias condies polticas vigentes [5] [6].

    Na dcada de noventa, acompanhando as mudanas sociais, polticas e

    econmicas que aconteciam no Brasil e a reorientao das polticas nacionais com

    as idias mais liberais, o setor eltrico apresentou mudanas significativas: as

    principais mudanas foram devidas ao novo modelo, iniciado com a Lei das

    Concesses em 1995 [7] e que teve como paradigma a implantao de competio

    nos segmentos de gerao e comercializao, livre acesso nos segmentos de

    transmisso e distribuio e regulamentao por incentivos nos segmentos

    tradicionalmente monopolistas como transmisso e distribuio [8]. O Modelo

    cresceu de acordo com as necessidades, e com as premissas adotadas, como pode

    ser visto atravs do RESEB1 [9], do Novo Modelo Institucional do Setor Eltrico

    (Novssimo) [10], e da Lei n 10.848, de 15 de maro de 2004 [11] que estabeleceu

    o atual modelo mercanti l e tambm que as atividades de distribuio, transmisso,

    gerao e comercializao deveriam ser separadas.

    Em relao qualidade de energia eltrica, rgos Reguladores e

    Fiscalizadores [12] com independncia financeira e pessoal especiali zado permitiram

    a aplicao de formas de regulao avanadas para a otimizao do sistema,

    buscando o melhor atendimento da sociedade, observando a modicidade tarifria e

    a universalizao do servio, sem comprometer o equilbrio econmico-financeiro

    das concessionrias.

    1 RESEB Projeto de Reestruturao do Setor Eltrico Brasile iro, em 1998. D isponvel no site do MME .

  • 21

    A Portaria 163/1993 do DNAEE visou ampliar o escopo dos indicadores de

    qualidade at ento estabelecidos, bem como considerar a opinio dos

    consumidores na definio de metas de qualidade. Para tal essa portaria criou um

    grupo de estudos. Foi proposto que a apurao dos indicadores de qualidade

    passasse a considerar interrupes a partir de 1 minuto. Entretanto a implantao

    desses procedimentos e indicadores adicionais foi suspensa no processo de

    reestruturao do setor eltrico, incluindo a privatizao.

    Face aos regulamentos de qualidade estarem defasados na poca das

    privatizaes, os contratos de concesso foram necessrios para definir os

    parmetros de controle da atuao das concessionrias. Inicialmente os contratos

    previam apenas a observncia da regulao vigente, o que foi posteriormente

    melhorado atravs da adoo de outros parmetros de controle e incentivo. Em

    relao qualidade de energia os contratos aprimoraram o estabelecimento de

    metas dos indicadores, estabelecendo a melhoria gradual e continua destes.

    Destacam-se nesse processo os contratos de concesso realizados para o Estado

    de So Paulo que adicionaram indicadores dos processos comerciais e

    estabeleceram rotinas para aplicao de penalidades, entre outros

    aperfeioamentos.

    At 2010, o marco contemporneo para a regulao da qualidade de energia

    eltrica era a Resoluo ANEEL n24/2000 [13], que consolidava os conhecimentos

    obtidos desde a Portaria 46/1978 do DNAEE, passando pelas experincias

    Estaduais, pelos contratos de concesso, pelos desenvolvimentos acadmicos e dos

    rgos reguladores. A definio de metas de qualidade continuava a ser feita por

    meio de indicadores de qualidade coletivos e individuais, sendo estabelecidas

    penalidades no caso de descumprimento dos indicadores, por multas e por

  • 22

    ressarcimento. A definio de metas coletivas passou a ser feita por comparaes

    entre os diversos conjuntos de consumidores definidos pelas concessionrias. As

    metas individuais estavam atreladas s metas coletivas.

    Outras resolues tambm foram criadas para cuidar dos diversos aspectos

    da qualidade de energia, seja a qualidade do fornecimento, seja a qualidade do

    servio, sejam as formas de ressarcimento ao consumidor por falhas de

    responsabilidade da concessionria. Em relao aos nveis de tenso, a Resoluo

    Aneel No. 505/2001 estabeleceu as disposies para regime permanente, definindo

    limites de nveis de tenso permitidos para atendimento dos clientes, prazos para

    correo dos problemas e penalidades caso essas correes no ocorram. As

    concessionrias ainda deveriam ressarcir os danos causados em equipamentos

    eltricos, instalados em unidades consumidoras, decorrentes de perturbaes

    ocorridas no sistema eltrico. Conforme Resoluo Normativa ANEEL No.61/2004

    eram considerados apenas os danos eltricos em equipamentos de consumidores

    com tenso de atendimento igual ou inferior 2,3kV.

    Atualmente os padres e normas de qualidade esto sendo consolidados no

    PRODIST. A Resoluo Normativa ANEEL No. 345/2008 aprovou os Procedimentos

    de Distribuio de Energia Eltrica no Sistema Eltrico Nacional PRODIST; em

    2009 os procedimentos foram revisados, conforme Res. Aneel No. 395/2009 [2]. Tal

    documento tem como objetivo reunir no mesmo compndio as normas de

    funcionamento da distribuio de energia, abrangendo assuntos como a conexo

    rede eltrica de distribuio, o planejamento do sistema, qualidade de energia,

    entre outros assuntos relacionados a distribuio de energia. Esses procedimentos

    se materializam, por exemplo, tornando necessrio concessionria realizar o

    planejamento do sistema em um horizonte de 10 anos para Alta Tenso e SEs de

  • 23

    Distribuio e, no horizonte de 5 anos, para o plano de obras do sistema de

    distribuio. Em 2010 os mdulos 6 e 8 foram esclarecidos atravs da Nota Tcnica

    n 0005/2010-SRD/ANEEL. O Mdulo 8 trata especificamente dos assuntos de

    qualidade da distribuio de energia eltrica.

    O PRODIST no s compila os conhecimentos desenvolvidos ao longo dos

    anos no setor eltrico como tambm propem mudanas visando a melhora das

    atividades de distribuio de energia eltrica. Uma mudana significativa na atual

    regulamentao trata da qualidade da energia: mais precisamente sobre as multas

    relacionadas aos indicadores coletivos, DEC e FEC, que deixam de existir

    conforme a Res. 24/2000 determinava. As indenizaes decorrentes do no

    atendimento dos indicadores de qualidade por parte das distribuidoras so baseadas

    nos indicadores de qualidade individuais, DIC, FIC e DMIC. Esta diferena

    importante porque antes os valores das penalizaes eram repassados ao Tesouro,

    porm agora as multas por ultrapassagem so repassadas ao consumidor e

    penalizaes devido ao no atendimento do servio so repassadas a um fundo

    setorial. Embora as penalizaes sejam baseadas em ndices individuais de

    qualidade de energia, as metas para esses ndices ainda so estabelecidas em

    funo dos ndices coletivos de qualidade de energia, mantendo a importncia dos

    ndices coletivos para valorao dos montantes de penalidades aplicados

    concessionria.

    Outro detalhe da regulao da continuidade de energia em relao

    definio de conjuntos eltricos, os quais sero base para a determinao de ndices

    de qualidade. A concepo inicial de conjuntos eltricos para definio de metas de

    qualidade previa que os clientes deviam ser identificados pela rea geogrfica.

    Atualmente passa a existir um processo de abertura para a considerao dos

  • 24

    clientes de um conjunto atravs da rea eltrica ou mesmo de alimentadores de

    Subestaes. Neste aspecto, o PRODIST definiu que os conjuntos de unidades

    consumidoras passam a ser definidos por subestaes, ou seja, pela natureza

    eltrica e no mais somente pela natureza geogrfica.

    2.2. Regulao da Continuidade da Energia Eltrica por Indicadores Coletivos.

    H diversos mtodos regulatrios para definio dos indicadores coletivos de

    continuidade de energia eltrica. Destacam-se para este estudo trs principais: Uso

    do histrico dos indicadores de qualidade na concessionria; comparao de

    desempenho entre redes ou reas semelhantes (benchmark); e otimizao do

    sistema considerando o valor econmico do custo de imperfeies na qualidade da

    energia. H tambm mtodos hbridos entre esses que no sero foco deste

    trabalho.

    O uso do histrico dos ndices de qualidade para determinao da evoluo

    dos indicadores de continuidade foi uma prtica antiga em algumas concessionrias.

    Durante o processo de privatizao este mtodo foi adotado para definio de metas

    de continuidade acordadas no contrato de concesso.

    Atualmente a Aneel utiliza a comparao entre reas semelhantes para

    definio dos indicadores de continuidade coletivos. O uso de mtodos comparativos

    (benchmark) tem a vantagem de indicar possibilidade de melhora da eficincia dos

    recursos utilizados na rede.

    Os mtodos que buscam a otimizao do sistema visam atingir a melhor

    situao econmica para a sociedade ao estabelecer investimentos adequados na

    rede de distribuio com qualidade de fornecimento compatvel. H diversas formas

  • 25

    de otimizao, que podem focar na rede com o menor custo, na melhor tarifa para o

    consumidor, na melhor relao de benefcio social e custo para a sociedade. A

    nfase da otimizao decorrente da metodologia adotada; dos dados disponveis

    da rede, dos clientes, da sociedade; das normas vigentes; etc.

    Devido importncia dos mtodos de regulao da qualidade de energia por

    comparao e por otimizao, ambos sero detalhados nesta reviso bibliogrfica.

    2.3. Regulao da Qualidade de Energia por Comparao

    Em decorrncia da assimetria de informaes existente entre o rgo

    regulador e as empresas reguladas h a necessidade de se estabelecer mtodos

    que permitam ao regulador assegurar que os servios realizados pela

    concessionria regulada maximize o benefcio social de tal atividade econmica.

    Uma das formas de aumentar a eficincia geral do sistema regulado atravs de

    mtodos comparativos.

    As tcnicas comparativas almejam alcanar o melhor desempenho do sistema

    atravs da comparao entre determinadas caractersticas dos agentes, utilizando

    como referncia de objetivo as melhores prticas e desempenhos. Dentre os

    mtodos comparativos dois so muito utilizados: Benchmark e Yardstick

    Competition. No mtodo de Benchmark o desempenho do melhor agente se torna

    referncia para os demais, no Yardstick Competition utiliza-se de um valor baseado

    nos melhores desempenhos como referncia para os elementos do grupo [14].

    Uma outra possibilidade de utilizao dos mtodos comparativos atravs do

    uso de empresa de referncia, cuja tcnica consiste em se utilizar uma empresa

    terica otimizada como padro para o desempenho desejado s empresas reais.

    Para construo da empresa de referncia necessria a participao de

    especialistas no assunto e do conhecimento detalhado a respeito do mercado no

  • 26

    qual atua a empresa. Por outro lado no necessrio conhecer muitos dados do

    funcionamento da empresa regulada. Esta forma de comparao um caso

    particular do Yardstick Competition, com o elemento de referncia fora do grupo de

    comparao.

    Pode-se utilizar mais de um mtodo comparativo para otimizar as atividades

    regulamentadas. Por exemplo, na atual regulamentao econmica da distribuio

    de energia eltrica utiliza-se o conceito de empresa de referncia para determinar os

    valores econmicos relacionados com a operao e manuteno das redes eltricas.

    H uma empresa de referncia para cada distribuidora. Este mtodo comparativo

    baseado no Yardstick Competition. J para a determinao dos ndices de

    continuidade a serem seguidos pelas distribuidoras h utilizao de um processo de

    benchmark e Yardstick Competition.

    Durante o processo de privatizao e regulamentao das distribuidoras de

    energia eltrica havia grande assimetria entre a qualidade de energia fornecida em

    diferentes mercados, assim na regulamentao brasileira consolidada na Res. Aneel

    024/2000, os padres de qualidade coletiva para a continuidade eram definidos

    considerando mtodos de agrupamento, conforme j previa a Portaria 46/1978 do

    DNAEE. A descrio e conceituao desta tcnica so apresentadas por Tanure

    [15]. Os elementos a serem comparados eram os Conjuntos de Unidades

    Consumidoras, definidos como qualquer agrupamento de unidades consumidoras,

    global ou parcial, de uma mesma rea de concesso de distribuio, definido pela

    concessionria ou permissionria e aprovado pela ANEEL. Os conjuntos eram

    agrupados com base em cinco atributos de similaridade: rea, extenso da rede

    primria, potncia instalada, nmero de unidades consumidoras e consumo mdio

    mensal. Comparam-se conjuntos similares obtidos atravs de anlises dos

  • 27

    agrupamentos. O objetivo da comparao definir quais so as metas de qualidade

    de energia eltrica para o quesito continuidade dentre os grupos semelhantes,

    incluindo-se a evoluo destes indicadores ao longo dos anos. Os indicadores que

    tm suas metas definidas atravs destas comparaes so DEC e FEC. Este

    mtodo comparativo visa aumentar a eficincia do sistema sem onerar os

    consumidores alm do que estes j o so. Esta forma de comparao propiciou uma

    melhora dos indicadores mdios de continuidade, devido a vrios fatores, entre eles

    o aumento de eficincia.

    H, no entanto, outras formas de comparao visando o aumento da

    eficincia no sistema. Tanure [14] props um mtodo comparativo atravs de anlise

    de aglomerados e de busca da fronteira de eficincia considerando como unidades

    comparativas os conjuntos de unidades consumidoras. Para isso definiu como

    caractersticas dos conjuntos de consumidores (a)rea de atendimento, (b)Nmero

    de unidades consumidoras e (c)Consumo, sendo os outros atributos insumos

    variveis, com acrscimo justificado apenas pela melhoria do desempenho do

    conjunto. Aps isso, estabeleceu uma anlise comparativa, atravs de clusters

    dinmicos, visando a busca da fronteira de eficincia (DEA) para cada conjunto. Este

    mtodo tem como foco que os indicadores estabelecidos sejam realmente aqueles

    que caracterizem os melhores padres possveis de continuidade considerando os

    ativos atuais da rede, ou seja, sem precisar haver acrscimo de investimentos para

    melhorar especificamente a qualidade de energia.

    Por outro lado, Coli [16] estudou como estabelecer ndices de continuidade

    atravs da comparao de redes eltrica e no atravs de conjunto de

    consumidores. A grande inovao estudada por Coli o uso de alimentadores como

    unidade de qualidade coletiva de energia eltrica, propondo o controle dos ndices

  • 28

    coletivos de continuidade atravs de tcnicas de anlise estatstica multivariada

    anlise fatorial, de aglomerado e discriminante. Isto possvel definindo -se quais

    so os atributos essenciais que representam um alimentador e seus ndices de

    qualidade. Aps definidos quais so os atributos essenciais, realiza-se uma anlise

    fatorial, que reduz o nmero de variveis significativas para definio de conjuntos

    atravs de funes. Expressas por fatores, as redes elementares so agrupadas em

    aglomerados formando as famlias de redes. Finalmente, cada grupo de aglomerado

    expresso por uma funo discriminante tornando possvel que qualquer

    alimentador possa ser identificado em uma famlia a partir de uma funo que

    combina linearmente seus atributos. Dessa forma, uma vez definidas as funes

    discriminantes, possvel agrupar os alimentadores nos grupos similaridade dos

    atributos de maneira muito simples, sem necessitar refazer anlises de

    aglomerados.

    2.4. Regulamentao da Continuidade de Energia por Investimentos na Rede e Otimizao do Sistema.

    2.4.1. Planejamento Agregado do Sistema de Distribuio

    O mtodo agregado de planejamento da expanso do sistema, no qual a

    ferramenta computacional SISPAI se insere, visa estipular os valores necessrios

    para realizar obras estruturadas que conduzam a uma expanso otimizada do

    sistema, respeitando os ndices de qualidade e os critrios tcnicos necessrios ao

    cumprimento da legislao e do contrato de concesso. Pode analisar tambm se o

    aumento de certos custos operacionais vantajoso frente a algumas obras

    estruturais. Dessa forma, o planejamento de longo prazo pode assumir carter

    indicativo, onde o principal objetivo a determinao dos montantes de

  • 29

    investimentos e das quantidades de obras globais propostas, sem preocupao com

    a localizao fsica das mesmas.

    Esta metodologia busca dar respostas a questes fundamentais como:

    Determinao do volume mnimo de investimentos que assegure metas

    desejadas de qualidade de fornecimento;

    Avaliao do impacto na qualidade de fornecimento decorrente de

    ambientes de restries financeiras.

    O planejamento agregado de investimentos pressupe a anlise do sistema

    de distribuio baseado em atributos, obtidos de valores da rede fsica, criando

    assim um modelo matemtico estatstico que representa a rede de distribuio da

    concessionria. Atravs desses modelos possibilita a criao de um plano de

    investimentos otimizado em funo dos custos dos investimentos, perdas e tenso.

    Os investimentos considerados so referentes a investimentos na rede

    primria (mdia tenso), nas subestaes de distribuio e nos ramais de

    subtransmisso que conectam as subestaes novas a rede de subtransmisso.

    Em termos de evoluo de redes, considera-se que as subestaes podem

    ter sua capacidade transformadora aumentada por adio do nmero de unidades

    transformadoras, podendo tambm adicionar alimentadores, ou por troca para

    unidades maiores. Os alimentadores existentes podem ser desdobrados (novos

    alimentadores) ou recondutorados, sendo possvel que recebam reguladores de

    tenso. H, finalmente, a possibilidade de serem implantadas subestaes novas,

    que dividiro com as subestaes existentes a carga original.

    As vrias alternativas de Investimentos x Qualidade podem tambm ser

    analisadas sob a tica de risco, que busca atender uma poltica de obedincia a um

  • 30

    nvel mnimo de qualidade pr-estabelecido, concomitantemente a um seu aumento

    gradativo, rumo a um alvo de qualidade.

    A priorizao das obras realizada ano a ano atravs de uma lista ordenada,

    encabeada pelas obras obrigatrias com melhor relao custo benefcio/custo, que

    devem ser realizadas para o atendimento de critrios legais ou de padres fixados

    pela empresa distribuidora, de tenso e de continuidade, alm do de carregamento.

    Estas obras so realizadas de acordo com o oramento anual de investimentos.

    Havendo disponibilidade de recursos adicionais, seguem as obras de otimizao,

    convenientes por melhorar a economicidade do sistema, atravs da diminuio das

    perdas, da END e da melhoria dos nveis de tenso, j dentro da faixa legal.

    As obras so ordenadas por critrios de Benefcio/Custo que representam o

    quanto foi economizado em perdas, em END e em melhoria de tenso, face ao gasto

    em obras dedicadas a esses fins.

    O software SISPAI apresenta nos relatrios dos seus resultados a quantidade

    e o valor das obras previstas visando atender as exigncias tcnicas impostas com a

    melhor relao benefcio/custo. So apresentados valores estimados de ndices de

    continuidade, de investimentos anuais e de perdas no sistema.

    A fixao das metas de qualidade atravs da otimizao do sistema por

    benefcios, conforme o modelo de planejamento agregado de investimentos,

    necessita de avaliao precisa do valor da energia eltrica para os consumidores

    decorrente do custo da energia no distribuda (END), que ser mais bem estudado

    no captulo 3.

  • 31

    2.4.2. Tarifa Otimizada do Sistema - Tarot

    A principal diretriz das aes regulatrias no mercado eltrico a

    maximizao do valor social gerado. O enfoque microeconmico estuda o mercado

    atravs da funo de preferncia do consumidor (utilidade) e do produtor (custo)

    atravs das variveis Energia Eltrica Fornecida e Investimentos. A ANEEL adota

    um modelo para as revises tarifrias chamado Gesto Baseada no Valor. Este

    modelo baseia-se no valor econmico adicionado e visa aumentar o bem-estar

    pblico regulando o mercado monopolista de distribuio de energia.

    O modelo microeconmico entre empresa e consumidor pode ser resumido

    na relao entre oferta e demanda, na qual o consumidor procura maximizar o

    benefcio social auferido pelo consumo de energia eltrica. A Figura 1 apresenta

    este modelo. interessante reparar que o benefcio obtido pelo consumo de energia

    eltrica (Surplus) muito maior que o valor pago pela energia (Receita).

    Figura 1: Modelo Microeconmico consumidor e concessionria para energia eltrica

    Arango et al [17] apresentaram um modelo de otimizao tarifria baseado

    nos conceitos e na forma adotada pela ANEEL para as revises tarifrias. O

    Diagrama da Figura 2 representa as relaes entre os agentes do mercado. Neste

  • 32

    modelo so considerados os custos da concessionria, a preferncia do consumidor,

    os aspectos relativos tributao e remunerao do capital.

    O modelo expresso no diagrama segue os moldes definidos pela ANEEL na

    reviso tarifria, onde a nica remunerao no momento da reviso tarifria a do

    capital investido taxa WACC (Weighted average cost of capital). Assim possvel

    obter todos os valores das constantes com base nos valores disponibilizados na

    reviso tarifria. Tal modelo adota uma tarifa que, baseada nas previses de

    mercado, faz o EVA (Economic value added) ser igual a zero, indicando que haver

    somente excedente do produtor se houver melhoria de eficincia na realizao do

    servio prestado pela concessionria.

    Utilidade da

    Energia Eltrica

    Excedente do

    Consumidor (ECA)

    Receita

    Gastos da

    Empresa

    Impostos para o

    Governo

    Remunerao do

    Capital

    Excedente do

    Produtor (EVA)

    Figura 2: Diagrama dos aspectos considerados pelo modelo

    Para o modelo do sistema, podem ser considerados dois agentes principais:

    Consumidores

    Empresa

  • 33

    Os consumidores so representados atravs de um modelo de utilidade que

    considera a avidez (a) e saciedade (b) proporcionadas pela compra de energia

    eltrica. O consumidor paga uma tarifa concessionria pela energia eltrica

    consumida.

    A atividade da empresa representada pelos seus gastos em distribuir

    energia eltrica e possibilitar que os consumidores possam ter suas necessidades

    supridas pela energia eltrica. A remunerao da empresa dada atravs receita.

    Os gastos das empresas podem ser divididos em trs aspectos:

    Operaes que guardam certa proporcionalidade com as vendas de

    energia. Neste aspecto so considerados os custos relativos :

    o Compra de Energia;

    o Uso da Rede Bsica;

    o Encargos e impostos, exceto o IRPJ;

    o Empresa de Referncia (custos O&M).

    o Perdas de Energia Eltrica.

    o Depreciao e pagamento de investimentos.

    representado ainda no modelo o IRPJ (as taxas e impostos dos governos

    Federais, Estaduais e Municipais), calculando-se a remunerao do capital de forma

    lquida, aps o pagamento do IRPJ. O capital investido considerado como o capital

    convertido em ativos da rede (base de remunerao lquida B).

    Neste modelo, para os consumidores a energia eltrica tem um valor, que

    superior ao valor pago tarifa praticada. A diferena entre este valor de utilidade da

    energia eltrica e o valor pago pelos consumidores chamada de excedente do

    consumidor (ECA). Por outro lado, a empresa aps pagar suas despesas e

  • 34

    remunerar o capital investido pode ter um excedente decorrente de sua atividade,

    chamado de excedente do produtor (EVA).

    Dessa forma o modelo, no momento aps a reviso tarifria, expresso

    conforme a Figura 3.

    U(E) = a.E-(b/2).E2

    ECA= (b/2).E2

    R = Umg.E = a.E-b.E2

    EBIT = R-G

    G = eE +p.E2/B + d.B

    X = t.EBIT

    Y = rw .B

    NOPAT = (1-t).(R-G)

    EVA= (1-t).(R-Z) = 0

    Z = G Y/(1-t) Figura 3: Diagrama do Modelo TAROT com as equaes

    Onde: U(E)- Utilidade da Energia Eltrica.

    E Energia Eltrica fornecida

    a Avidez pela Utilidade

    b Saciedade

    R Receita auferida pela venda de energia eltrica

    ECA Excedente do Consumidor

    EVA Excedente da Concessionria

    B Base de Remunerao Lquida

    G Gastos da Concessionria

    e constante de gastos proporcionais ao consumo de energia eltrica

    p constante relativa s perdas eltricas

    d depreciao do capital

    X Taxas e Impostos (IRPJ)

    Y Remunerao do capital

    rw Taxa de remunerao do capital (WACC)

  • 35

    O modelo proposto pela ANEEL garante que todo excedente canalizado

    para os usurios, impondo EVA=0 no momento da reviso tarifria, levando em

    conta o modelo de empresa de referncia e remunerando os investimentos

    prudentes para se definir o nvel tarifrio. J o TAROT, modelo proposto por Arango

    et al (2007) [18], permite a otimizao da tarifa que maximizando o benefcio social

    relacionado com a distribuio de energia eltrica com base nos investimentos. Isto

    feito minimizando os custos da concessionria (empresa modelo) e impondo o

    valor do excedente do produtor igual a zero (EVA=0).

    O resultado microeconmico da otimizao pode ser representado atravs da

    Figura 4 utilizando o modelo demanda versus oferta. A demanda representada

    pelo produto da Utilidade Marginal pela Energia Consumida, enquanto que a oferta

    representada pelo produto da Tarifa pela Energia Fornecida. A tarifa a relao

    entre Receita e Energia fornecida pela concessionria. A receita atual

    representada na linha em verde, enquanto que o ponto timo do sistema

    representado na intercesso entre as curvas de utilidade marginal e receita

    otimizada. Neste caso o ponto timo justamente o valor que seria obtido caso o

    mercado fosse competitivo, com a empresa no seu ponto de melhor otimizao da

    capacidade produtiva. A linha tracejada indica a utilidade mxima.

  • 36

    -

    1.000,00

    2.000,00

    3.000,00

    4.000,00

    5.000,00

    6.000,00

    7.000,00

    8.000,00

    9.000,00

    - 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00

    Uti

    lidad

    e d

    a En

    erg

    ia [

    Milh

    e

    s d

    e R

    $]

    Energia Fornecida-ano [TWh]

    Utilidade e Receita - Distribuio de E.E.

    Utilidade

    U marginal

    Tarifa

    Tarifa Otimizada

    Receita

    Receita Otimizada

    Figura 4: Representao da Otimizao do Sistema do ponto de vista microeconmico

    possvel incluir no modelo TAROT o custo da qualidade de energia e

    otimizar o sistema de forma a maximizar o beneficio social total. Representa-se a

    relao entre melhoria da qualidade e investimentos em qualidade atravs de uma

    equao. O modelo do TAROT considerando a qualidade da energia apresentado

    no Diagrama da Figura 5. Nesse modelo a qualidade de energia um custo que

    afeta o mercado, seja este custo pago pelos consumidores, seja ele pago pela

    concessionria. O sistema timo deve considerar os investimentos em obras para

    otimizar as perdas e a qualidade de fornecimento, que so dissociados neste

    modelo.

  • 37

    U(E) = a.E-(b/2).E2

    ECA= (b/2).E2

    Umg.E = a.E-b.E2

    EBIT = R - G

    G = e.E +p.E2/B + d.(B+Q)

    X = t.EBIT

    Y = rw.(B+Q)

    NOPAT = (1-t).(R - G)

    EVA= (1-t).(R-Z) = 0

    Z = (G+CQ) Y/(1-t)

    CQ = q.E2/Q

    R = Umg.E - CQ

    Figura 5: Modelo TAROT considerando a qualidade de energia

    Onde: CQ- Custo da Qualidade da Energia.

    q Constante do custo .da qualidade do servio

    E Energia fornecida

    Q Investimentos em qualidade de energia

    O modelo do TAROT flexvel, podendo ser aprimorado para representar

    particularidades do sistema, propondo outras equaes que representem

    especificamente a qualidade de energia, as perdas eltricas em todos seus

    aspectos, etc, de forma a melhor representar o comportamento da rede eltrica e do

    mercado. Entretanto, quanto mais complicado o modelo, maior ser a dificuldade de

    entendimento e de otimizao. Por exemplo, pode associar os investimentos nas

    redes para melhoria das perdas eltricas e da qualidade de energia, atravs de

    equaes mais complexas, ou criar diferenciaes para cada tipo de investimento e

    ativos na rede. Porm aumentando-se a complexidade dos modelos, corre-se o risco

    de perder o carter simples (didtico e elucidativo) do modelo TAROT. Para serem

    considerados os aspectos que correlacionam investimentos para reduo de perdas,

  • 38

    atendimento aos padres tcnicos, investimentos em qualidade e em expanso da

    rede deve ser utilizado um modelo que faa a otimizao considerando todos os

    aspectos simultaneamente, tal como o SISPAI.

    2.5. Regulamentao dos Servios Diferenciados

    Existem duas maneiras fundamentais de serem oferecidos servios

    diferenciados: atravs de servios distribudos para todos os clientes e atravs de

    contratos bilaterais, obrigatrios para clientes do grupo A2. Tais servios devem ser

    adicionais queles j regulados.

    A Resoluo ANEEL N 456, de 29 de Novembro de 2000 [19] que

    estabeleceu as Condies Gerais de Fornecimento de Energia Eltrica, trata sobre

    servios diferenciados que podem ser prestados pela concessionria, no Art. 109.

    Sobre a possibilidade de servios diferenciados o artigo nos pargrafos 5 e 7:

    5 A cobrana de qualquer servio obrigar a concessionria a implant-lo

    em toda a sua rea de concesso, para todos os consumidores, ressalvado o

    servio de religao de urgncia.

    7 A concessionria poder executar outros servios no vinculados

    prestao do servio pblico de energia eltrica, desde que observe as

    restries constantes do contrato de concesso e que o consumidor, por sua

    livre escolha, opte por contratar a concessionria para a realizao dos

    mesmos.

    J sobre os contratos bilaterais entre a concessionria e os clientes do Grupo

    A, o Artigo 23 da mesma resoluo no 456, esclarece:

    O contrato de fornecimento, a ser celebrado com consumidor responsvel

    por unidade consumidora do Grupo A, dever conter, alm das clusulas

    essenciais aos contratos administrativos, outras que digam respeito a:

    ...

    X - metas de continuidade, com vistas a proporcionar a melhoria da qualidade

    dos servios, no caso de contratos especficos.

    2 Clientes conectados em Alta e Mdia tenso, que precisam de contratos de conexo e uso de energia

  • 39

    1 Quando, para o fornecimento, a concessionria tiver que fazer

    investimento especfico, o contrato dever dispor sobre as condies, formas

    e prazos que assegurem o ressarcimento do nus relativo aos referidos

    investimentos.

    Em relao remunerao dos investimentos, uma particularidade para a

    concessionria a que trata da base de remunerao e das obrigaes especiais.

    Em relao s obrigaes especiais, a concessionria recebe pela manuteno e

    operao destes ativos, porm no h acrscimo na base de remunerao em

    relao aos ativos das obrigaes especiais, financiados pelos consumidores, sendo

    assim a concessionria no tem os valores dos investimentos acrescidos na base de

    remunerao e, portanto no ter retorno sobre este capital [20].

    2.6. Regulamentao da Qualidade da Energia em Outros Pases

    A qualidade da energia eltrica um tema em desenvolvimento em muitos

    pases [21]. A determinao dos indicadores de qualidade associados a custos

    econmicos, seja para a sociedade ou para a concessionria, tem sido feita de

    diversas maneiras no cenrio internacional, buscando sempre adequar a

    regulamentao dos sistemas eltricos de acordo com as informaes disponveis e

    buscando uma melhor eficincia.

    Entretanto quando se compara a regulao de qualidade de energia no Brasil

    e no mundo deve-se atentar para algumas diferenas e semelhanas:

    A tipologia de rede brasileira eminentemente area com cabos

    expostos. H um esforo por parte das concessionrias para a troca do

    padro atual por redes compactas.

  • 40

    O sistema de eltrico brasileiro apresenta grandes geradores de

    energia afastados do centro de carga, com grandes distncias

    percorridas por linhas de transmisso.

    Geralmente o servio de distribuio de energia provido por

    concessionrias, com enfoque em maximizar a eficincia econmica do

    negcio de acordo com as regras impostas pelo regulador, obtendo

    lucro sempre que possvel.

    Assim a comparao da regulao para a qualidade de energia deve ser feita

    sobretudo sobre os aspectos gerais, pois torna-se inverossmil comparar aspectos

    tcnicos, como por exemplo, freqncia de interrupes entre pases supridos por

    geradores prximos dos centros de cargas e com distribuio por redes

    subterrneas com a realidade brasileira. A comparao ser feita principalmente

    sobre o aspecto de como os custos da interrupo so utilizados em alguns pases.

    Na Europa, a adequao dos servios pblicos aos padres contemporneos,

    adotando regulao baseada em desempenho e price-cap, que incentiva a reduo

    de custos, ocasionando eventual perda na qualidade dos servios [8]. Os incentivos

    em relao qualidade de energia eltrica foram determinados em um primeiro

    momento, em pases como Itlia, Noruega, Irlanda, Reino Unido, Hungria, a partir do

    ano 2000. Os incentivos consideram um ndice coletivo para medir a qualidade do

    servio, usualmente relativo durao equivalente das interrupes.

    A grande dificuldade nessa forma de regulao definir adequadamente o

    valor do custo da interrupo, seja ele medido por nmero de interrupes, por

    durao mdia ou mxima dessas interrupes. A definio correta do incentivo

    qualidade de energia evita sobreinvestimentos ou subinvestimentos.

  • 41

    Na Itlia, o uso de incentivos para a melhoria da qualidade e adequao ao

    esperado pelos consumidores passou por duas etapas. A primeira iniciada em 2000

    estabelecia o valor das tarifas baseado em um incentivo para a qualidade do nvel

    de continuidade, com a variao do DEC em relao um DEC meta. Este incentivo

    era simtrico: caso a concessionria melhorasse alm do estipulado ela recebia o

    bnus decorrente dessa melhora, enquanto que caso ela no atendesse as metas,

    seria penalizada.

    Na Gr-Bretanha foram realizados trabalhos para verificar se a qualidade da

    energia eltrica do sistema estava de acordo com o esperado pelo consumidor

    [22][23]. Novos trabalhos apresentam tanto a opinio dos consumidores para o novo

    ciclo tarifrio [24] e tambm alternativas para uso destas opinies para melhor

    ajustar a qualidade de energia [25]. A considerao de como ser feita a valorao

    da qualidade de energia, tanto em termos dos ndices adequados, quanto dos

    valores econmicos necessrios para tal, so itens de pesquisa.

    A forma de definio dos indicadores e dos ndices adequados para estipular

    a melhor qualidade de energia eltrica distribuda para a sociedade apresenta

    variaes entre os diversos pases ou mesmo entre diversas regies ou

    concessionrias de distribuio. Entretanto cada vez mais freqente a

    considerao dos custos sociais decorrentes de problemas da qualidade de energia,

    assunto que ser abordado em seguida.

  • 42

    CAPTULO 3 O VALOR DA QUALIDADE DE ENERGIA

    3.1. Introduo e Conceituao

    fcil perceber o valor da energia eltrica [26][27]. Como fator social ela

    ajuda a promover o desenvolvimento e a melhorar a qualidade de vida das pessoas.

    Possibilita tambm o convvio e a vida em sociedade. tambm vetor de

    desenvolvimento econmico devido a sua condio de energia nobre, estvel, de

    distribuio eficiente e constante, com custos acessveis. Uma vez estabelecido seu

    uso em sociedade torna-se impensvel e insuportvel no a ter disponvel.

    No mercado a energia eltrica valorada pelo MWh vendido ou consumido,

    sendo seu custo de consumo muito menor do que o benefcio que ela proporciona.

    O valor de cada MWh no consumido devido restries de fornecimento no

    igual ao valor do MWh consumido. Variaes na qualidade de energia fornecida

    podem acarretar prejuzos a toda a sociedade. Como fonte energtica confivel e

    constante, pequenas alteraes no seu fornecimento podem acarretar graves

    prejuzos para seus consumidores.

    Ao utilizar continuadamente a energia eltrica dentro dos padres os

    consumidores ficam perfeitamente atendidos. Alteraes nesse padro de

    atendimento podem levar a falhas de uso. Segundo a atual regulamentao,

    tecnicamente a distribuio de energia eltrica deve atender a dois conceitos de

    qualidade bsicos: qualidade do servio e qualidade do produto, conforme regulado

    no mdulo 8 dos Procedimentos de Distribuio[2].

    A Qualidade do Servio relaciona-se com a continuidade de fornecimento, ou

    seja, garantir a tenso adequada sem interrupes, e na ocorrncia destas, atuar de

  • 43

    forma a minimizar o tempo de interrupo ou, em outras palavras, a energia no

    fornecida. As interrupes podem ocorrer por falhas no sistema (gerao,

    transmisso, distribuio) ou por atividades de manuteno programada. H

    diversos indicadores de qualidade relacionados com a continuidade do servio: DEC,

    FEC, DIC, FIC, DMIC. O rgo regulador do sistema define os padres de qualidade

    do servio que devem ser atendidos pelas concessionrias. Neste caso se prioriza o

    controle das interrupes de longa durao.

    A Qualidade do Produto est relacionada com a forma de onda de tenso.

    Para um sistema trifsico, contempla os seguintes fenmenos [28] [29] [30]: variao

    de freqncia, variao de tenso de longa durao, variao de tenso de curta

    durao, tenso em regime permanente, fator de potncia, distores harmnicas de

    tenso e de corrente, desequilbrio de tenso e flutuao de tenso. Estes distrbios

    na forma de onda ou interrupes no fornecimento podem causar impactos e

    prejuzos, que dependem de caractersticas do consumo [31].

    Em uma interrupo de fornecimento os consumidores podem sofrer impactos

    diretos na produo econmica, mensurados atravs da perda de produo, matria

    prima, horas trabalhadas, de estoque, etc.[32][33] como tambm podem sofrer

    impactos indiretos, caracterizados pela perda de lazer, segurana, custo de

    oportunidade, etc.[34]

    Entretanto os custos relacionados com a qualidade de energia ainda so, em

    grande parte, externos ao mercado de energia, em parte porque os custos de

    interrupo e faltas na rede so absorvidos pelos consumidores e, em parte, porque

    as distribuidoras de energia no so inteiramente responsabilizadas pelos custos da

    qualidade.

  • 44

    Esta dissertao trata dos eventos que so percebidos por todos os clientes,

    que so as interrupes de longa durao, e que apresentam alto potencial de

    reduo com base nos investimentos em infraestrutura de rede, considerando o

    atual paradigma de redes areas para a distribuio de energia.

    O intuito desse captulo esclarecer como se pode mensurar o impacto

    econmico relacionado a problemas de qualidade no fornecimento da energia

    eltrica. Foco se d em trs questes principais: como os custos so percebidos

    pelos agentes, como estes custos podem ser valorados e finalmente como eles

    podem ser apresentados. A Figura 6 resume esta situao.

    Consumidor

    Concessionria

    Regulador

    DiretosDiretos

    Indiretos

    Percepo Mtodo de Valorao

    Custo da Qualidade

    Indicadores / Valorao

    Custo da END ($/kWhint)

    Custo da Qualidade ($/kWh ou $/kW)

    DAP/DAR

    Custo do Dfictetc

    Figura 6: Principais Aspectos na Avaliao do Custo da Qualidade

    Neste captulo tambm apresentado o resumo e resultado da pesquisa de

    custo da qualidade para os consumidores realizada em So Paulo e financiada com

  • 45

    verba de Pesquisa e Desenvolvimento da AES Eletropaulo e realizada com tutoria

    da FIPE e que foi de fundamental valia para os trabalhos dessa dissertao.

    3.2. A Percepo do Custo da Qualidade

    H diversas percepes sobre os custos da qualidade. Cada agente do setor

    eltrico percebe tais custos sob uma tica diferente, decorrentes de sua atuao no

    mercado, dos custos percebidos e dos investimentos envolvidos. Trs pontos de

    vista so relevantes: o da distribuidora, o do consumidor e o do rgo regulador. De

    maneira geral a distribuidora percebe apenas suas receitas e custos, que esto

    relacionados com a venda de energia e com os investimentos na rede, acrescidos

    dos custos de operao e manuteno desta. Os consumidores tm suas atividades

    afetadas pela energia eltrica, tanto pelo preo de compra quanto pelos prejuzos na

    sua falta. O agente regulador procura equilibrar o mercado de acordo com regras

    proporcionando resultados benficos para a sociedade. Estes pontos de vista so

    sinteticamente apresentados a seguir, com nfase nos custos da qualidade.

    Primeiramente ser apresentada a perspectiva da distribuidora, seguida pela do

    regulador e finalmente pela do consumidor.

    A primeira diferenciao necessria para se caracterizar o custo da qualidade

    separ-la entre impacto para a concessionria e impacto para o cliente. A curto

    prazo, para as concessionrias de distribuio, os problemas de qualidade as

    oneram quando estas devem indenizar os consumidores por prejuzos ocasionados

    pelas faltas no sistema, seja devido multas, seja devido ressarcimentos por

    danos. Tambm pode haver uma perda decorrente da queda de consumo, pois,

    embora as distribuidoras no ganhem pela venda de energia, a receita esperada

    baseada no consumo previsto e uma queda deste pode refletir negativamente na

  • 46

    receita anual. A longo prazo a distribuidora de energia eltrica pode perder mercado

    para outras fontes energticas ou outras formas de suprimento de eletricidade. Para

    os consumidores, os impactos no curto prazo so percebidos quando suas

    atividades so prejudicadas pela deteriorao da qualidade da energia eltrica. No

    longo prazo h uma reduo do benefcio social com a substituio do insumo

    energtico ou uma restrio do desenvolvimento caso a eletricidade seja

    insubstituvel. Em todos os casos os consumidores so onerados.

    Exemplificando, em uma interrupo de um minuto, pode haver parada total

    no processo produtivo de uma indstria e a retomada da produo pode demorar

    horas; j para um consumidor comercial, ele pode atrasar uma fatura, ou perder

    clientes, enquanto que um consumidor residencial pode nem sentir este evento

    (talvez seu relgio digital perca o horrio) ou talvez tenha perda total de seu trabalho

    de faculdade no computador. Do ponto de vista legal, s se caracteriza, atualmente,

    interrupes com mais de trs minutos de durao, a partir do contato do

    consumidor.

    3.2.1. Custo da interrupo pela tica da Distribuidora

    As empresas distribuidoras de energia eltrica so responsveis pela

    interface entre consumidores e a produo e transmisso de energia. So

    consideradas monoplios naturais e no atual modelo regulatrio brasileiro tm a

    receita definida pelo regime de price cap, ou seja, h um teto tarifrio e os

    reajustes so definidos em ndices de preos. Dessa forma a distribuidora recebe a

    tarifa por energia distribuda.

    O consumidor final, ao pagar o consumo de energia eltrica, est pagando

    todos os custos do sistema eltrico, remunerando os investidores e contribuindo com

  • 47

    encargos e impostos. Somente uma parte do valor pago pela energia destinada a

    distribuidora. A Figura 7 ilustra a parcela relativa da concessionria para cada MWh

    consumido. O servio de distribuio responsvel normalmente por a 1/5 do

    valor pago pelo consumidor, entretanto estes nmeros podem variar regionalmente.

    Este valor dado pela Parcela B, Tarifa de Uso do Sistema de Distribuio (TUSD),

    referente parte da Distribuidora. Os custos que esto relacionados com as

    atividades de compra de energia, transmisso de energia, encargos, so repassados

    aos consumidores, identificados como Parcela A, e no devem afetar o desempenho

    econmico da distribuidora.

    Figura 7: Diviso do valor do MWh pago pelo consumidor entre Parcela A e Parcela B.

    Quando h uma interrupo do fornecimento a distribuidora deixa de vender

    energia eltrica para os consumidores afetados pela interrupo e no fatura. O

    conceito de Energia No Distribuda (END) deve ser entendido como a energia

    mdia que se consumiria caso no houvesse uma interrupo sustentada. Esta

    interrupo no pode ser demasiadamente longa. Considera-se um perodo de

    consumo no qual no haja acrscimos de carga. Estas suposies so bem

    aplicadas quando se considera o conjunto da sociedade e usual em modelos de

    planejamento do sistema, conforme apresentado no captulo 2.

  • 48

    Por parte da concessionria os impactos econmicos de problemas na

    qualidade de energia so principalmente decorrentes de:

    1. Lucros cessantes devido energia no distribuda;

    2. Operao e Manuteno das redes devido s faltas;

    3. Multas devido ultrapassagem das metas de DIC e FIC;

    4. Eventuais ressarcimentos de equipamentos queimados;

    5. Multas de no adequao de nveis de tenso.

    Apenas os dois primeiros itens so percebidos pela concessionria sem a

    interveno do rgo Regulador e por isso merecem ateno na caracterizao do

    ponto de vista da concessionria.

    Os custos de interrupo relativos energia no distribuda so proporcionais

    Parcela B da energia que deixou de ser fornecida, conforme o grfico da Figura 8.

    Neste grfico o custo unitrio da energia interrompida dado em R$/MWh, variando

    de acordo com o tempo de interrupo3. Assim, para uma interrupo de 5 horas de

    uma carga de 1MW e considerando a TUSD de 100,00 R$/MWh a concessionria

    deixaria de receber R$ 500,00.

    3 Nos exemplos de percepo da qualidade para os agentes ser utilizado o valor de TUSDB de R$ 100,00/MWh e o preo

    da energia para o consumidor de R$400,00/MWh, j considerado os impostos.

  • 49

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    0 5 10 15 20 25

    Cu

    sto

    s [R

    $]

    Nmero de Horas de Fornecimento Interrompido [h]

    Perda de Faturamento

    Perda de Faturamento

    Figura 8: Custo da Qualidade para a Concessionria: perdas de faturamento

    A distribuidora tambm ter que arcar com custos para que o servio seja

    restabelecido, que so as despesas de O&M, porm tais custos so mais difceis de

    quantificar com base no tempo de interrupo ou na energia que deixou de ser

    fornecida. Por serem bem caracterizadas e amplamente utilizadas, as perdas de

    faturamento devido energia no distribuda sero consideradas como os custos da

    qualidade na viso da distribuidora. Nesse modelo as interrupes devem ser

    marginais, ou seja, no afetarem o modo que os clientes consomem a energia a

    curto e a longo prazo, e o prejuzo devido a estas interrupes deve ser marginal

    para a concessionria.

    Se por um lado h custos decorrentes das interrupes, por outro h

    investimentos e gastos para evitar que tais interrupes ocorram, os quais para a

    distribuidora so os investimentos na rede eltrica e gastos com operao e

    manuteno preventiva do sistema. Os investimentos e gastos so justificados na

    medida em que trazem benefcios decorrentes da diminuio da END.

  • 50

    Entretanto os custos de interrupo para os clientes, sociedade e para os

    outros agentes so maiores dos considerados pela distribuidora e os benefcios da

    melhoria da qualidade de energia tambm so mais relevantes. Por isso a

    importncia de um rgo regulador para apontar quais aspectos considerar na

    definio de padres de qualidade.

    3.2.2. Viso do Regulador

    De forma geral quando h ambientes monopolistas e com p reos de receita

    definidos, o rgo regulador deve estabelecer a qualidade dos servios e produtos

    oferecidos pela concessionria. Isto importante pois com a definio do valor

    esperado de receitas a concessionria pode aumentar seu lucro a curto prazo

    diminuindo os investimentos e gastos com qualidade de energia.

    Na regulamentao brasileira, caso as distribuidoras no atinjam as metas

    estabelecidas, so penalizadas por multas ou ressarcimentos aos consumidores. O

    grfico da Figura 9 apresenta esses resultados, considerando o mesmo valor da

    tarifa de energia uti lizado no exemplo anterior.

    Figura 9: Custo da Qualidade imposto pelo Regulador Concessionria no caso de no atendimento das metas de continuidade conjuntamente com perdas de faturamento

  • 51

    Aps certo numero de horas de interrupo, nesse caso 13h, a distribuidora

    passa a ser penalizada. O exemplo do grfico exemplifica esse processo,

    considerando o valor em R$/MWh de interrupes para consumidores residenciais.

    O fator de penalizao foi de 15 vezes o valor da TUSDB, coerentes com os

    estabelecidos pela Aneel no mdulo 8 do PRODIST.

    3.2.3. Viso do Consumidor

    Para os consumidores uma interrupo de energia eltrica impacta na

    restrio dos benefcios auferidos pelo consumo e nos prejuzos decorrentes da

    interrupo, a soma da perda de benefcios com os prejuzos decorrentes da

    interrupo do fornecimento o custo da qualidade da energia. Sua mensurao e

    seu valor so explicados ao longo deste captulo. Uma das formas de representao

    do custo da qualidade atravs do custo da energia no distribuda. A Figura 10

    apresenta a diferenciao entre o custo da qualidade para o consumidor e dos

    demais custos visto pela concessionria, seguindo o padro dos grficos j

    apresentados. Foi adotado o valor de custo da energia no distribuda de

    R$3,50/kWh, coerente com os valores levantados em pesquisas de custo da

    qualidade.

  • 52

    0

    10000

    20000

    30000

    40000

    50000

    60000

    70000

    80000

    90000

    0 5 10 15 20 25

    Cu

    sto

    s [R

    $]

    Nmero de Horas de Fornecimento Interrompido [h]

    Custos da Qualidade

    Perdas de Faturamento

    Multas e Ressarcimentos

    Custo da END Consumidor

    Figura 10: Custo da Qualidade para o consumidor e para a concessionria

    3.3. O Custo da Interrupo da Energia Eltrica e sua Valorao

    Os problemas relacionados com a qualidade de energia eltrica dependem

    das caractersticas do negcio dos clientes e com os tipos de faltas que podem

    ocorrer no sistema de distribuio ou na prpria instalao do cliente. Historicamente

    os impactos de qualidade de energia mais prejudiciais para a sociedade eram

    aqueles decorrentes de interrupes de longa durao, por resultar em custos

    sociais elevados. Alm disso, os equipamentos utilizados eram menos sensveis s

    pequenas variaes de tenso e no havia presena disseminada de equipamentos

    eletrnicos sensveis variaes de tenso e freqncia. De forma geral o custo da

    continuidade superior ao custo de variaes transitrias, desde que estas sejam

    relativamente inferiores a aquelas. Um trabalho realizado na Noruega [35] verificou

    justamente este aspecto. No Brasil alguns trabalhos estudaram aspectos

    relacionados aos impactos possveis da qualidade do Produto ou do Servio [36]

    [37].

    Para a mensurao dos custos da qualidade para o consumidor so

    usualmente utilizadas trs tipologias de mtodos [38]. A primeira utiliza dados

  • 53

    decorrentes do comportamento do consumidor em mercados recorrentes com base

    em modelos economtricos, matriz insumo produto, etc. Outra maneira de valorao

    atravs dos custos do consumidor e itens que indicam o valor da qualidade da

    energia, tais como valor da produo perdida, o valor do lazer desperdiado, custos

    com outras formas de suprimento, tarifa mdia da energia, etc. Por fim pode-se

    valorar o custo da qualidade atravs da disposio a pagar (DAP) com base nas

    teorias de preferncia e excedente do consumidor. Cruz (2007) [39] identifica os dois

    primeiros mtodos como mtodos analticos indiretos, pois no consideram

    diretamente a opinio do consumidor. J o terceiro relacionado com mtodos

    analticos diretos. Os resultados dos mtodos analticos indiretos so relativamente

    mais fceis de avaliar do que os resultados dos mtodos diretos, porm apenas os

    mtodos diretos refletem a verdadeira disposio a pagar (DAP) dos consumidores.

    A pesquisa DAP realizada utilizando mtodo de avaliao contingente neste caso.

    A uti lizao de ambos os mtodos tem sido indicada para confrontao dos

    resultados [21]. No Brasil, Cruz [39] desenvolveu uma metodologia de clculo dos

    custos da interrupo baseado em perguntas de prejuzos envolvidos e na

    disposio a pagar do consumidor, Marques (2006) [40] desenvolveu uma

    metodologia para calcular o custo de interrupo em clientes industriais e

    comerciais, consolidada atravs de ferramenta computacional por metodologia de

    anlise direta e que pode ser utilizada pelo prprio consumidor atravs de

    ferramenta computacional disponvel na rede internet.

    Segundo o trabalho do CIGRE [21], deve-se ter em mente, ao considerar o

    custo da interrupo da energia eltrica, que o valor mais importante a ser levantado

    o custo individual do consumidor para uma interrupo percebida por ele. A partir

    deste dado possvel agregar ou calcular uma mdia para os custos de interrupo

  • 54

    de um tipo ou classe de consumidor e, posteriormente, de um alimentador ou

    mesmo de uma regio.

    Para apresentao dos resultados existem formas mais usuais. A curva do

    custo da interrupo uma delas; considera-se que existe um impacto para o

    consumidor decorrente da interrupo e outro decorrente do tempo no qual o

    consumidor fica sem energia. Outra forma de valorao atravs do custo social da

    energia no distribuda, no qual h um valor que expressa o custo de cada MWh no

    distribudo para a sociedade. Existem outras formas que procuram criar modelos

    macroeconmicos vinculando problemas de qualidade de energia com a variao do

    PIB ou de outro ndice macroeconmico.

    Para agregar ou calcular uma mdia do custo de interrupo para um tipo ou

    classe de consumidores, utiliza-se os valores da interrupo relativos ao consumo,

    potncia ou a energia no fornecida para o consumidor. uma relao em pu (por

    unidade) entre o custo de interrupo, expresso em reais, e o consumo ou demanda

    do consumidor. Assim, se o custo de interrupo de um consumidor expresso em

    R$, o custo da interrupo para composio com outros consumidores deve ser

    expresso em R$/kW, R$/KWh, R$/kWhinterrompido. Dessa forma, o nome custo da

    interrupo pode significar diversas unidades de medida, porm o nome custo da

    energia no distribuda deveria ser relacionado somente com a unidade em

    R$/kWhinterrompido.

    3.3.1. Custo da Interrupo em So Paulo

    Magalhes [41] avaliou o custo da interrupo atravs de pesquisas junto aos

    consumidores que permitem estimar o custo de interrupo do fornecimento de

    energia eltrica, chamado no trabalho de "custo social da interrupo". A pesquisa

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    abrangeu os consumidores residenciais, comerciais e industriais do Estado de So

    Paulo. Foram utilizados mtodos diretos e indiretos na mensurao do custo da

    interrupo. Os custos de interrupo para as categorias residencial e

    comercial/industrial de pequeno porte foram avaliados considerando as duas