Dinâmica de preços à vista de electricidade . Uma análise empírica

• Autor(a) principal: Gusmão, Joaquim Alexandre do Nascimento Ferreira Lapa de
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.5/22153
• topic: Electricity spot prices; multiresolution analysis; wavelet transform; wavelet variance; wavelet correlation; fractal exponent

Este trabalho debruça-se sobre a dinâmica dos preços à vista de electricidade, de cada hora do dia (clearing pricé), no mercado liberalizado de energia eléctrica de Espanha, o OMEL Os factos estilizados da dinâmica dos preços à vista estão identificados em vários mercados, com maior ou menor grau, dependendo da estrutura desse mercado, e prendem-se com: periodicidades várias (diária, semanal e sazonalidade anual), regressão à média, picos nos preços, volatilidade variante. Na literatura existem variados modelos que incorporam a quantidade de energia eléctrica transaccionada como uma variável exógena a ter em conta. No presente trabalho analisa-se, a par com o processo do preço de energia eléctrica, a quantidade transaccionada (também denominada carga - clearing load). A dinâmica dos preços à vista e da quantidade de energia eléctrica, ou carga, é analisada sobre vários horizontes temporais: inter-diário, inter-semanal, inter-mensal, inter-anual e supra-anual. Para esta análise multi-escala temporal recorreu-se à metodologia de multi-resolução da transformada discreta de onduletas modificada (MODWT - maximal overlap discret wavelet transform). A análise por diferentes horizontes temporais permite isolar dinâmicas e obter detalhes sobre os processos nessas dinâmicas, contribuindo para um conhecimento das dinâmicas particulares na dinâmica global. A contribuição original do presente trabalho está assente na análise da dinâmica conjunta, em várias escalas temporais, do preço e da carga do OMEL, com recurso à transformada de onduleta MODWT sobre duas amostras univariadas, de alta-frequência e de grande dimensão (8 anos), algo não reportado na literatura sobre o OMEL nem em outros mercados de energia eléctrica. No presente trabalho, com base numa decomposição de multi-resolução por onduletas, analisaram-se as dinâmicas multi-escala das séries dos preços e de cargas nos seguintes aspectos: variância de onduleta e correlação cruzada de onduleta. É realizada também a estimativa do expoente fractal dos dois processos, por recurso à variância de onduleta. A análise de multi-resolução por onduletas permite quantificar a contribuição de cada escala temporal para a variância total da série temporal. Quando padronizadas, as séries temporais da amostra do processo dos preços e das cargas demonstram igual decomposição da variância por escalas temporais, principalmente nas escalas superiores a uma semana. Em ambas as séries, os horizontes temporais mais determinantes (ou as componentes de maior peso) na variância dos dois processos, são as variações de um dia para o outro e as variações de uma semana para a outra. Analisou-se também a existência de alterações no crescimento da variância ao longo da amostra e nas várias escalas temporais. Verifica-se que existem escalas que demonstram fortes perturbações no crescimento da variância (mais relevante o caso da escala de variações diárias) enquanto outras não aparentam perturbações no seu crescimento. É aparente a existência de sazonalidades nas perturbações do crescimento da variância para o caso das cargas nas escalas inter-anuais No entanto, e por inspecção visual, concluiu-se não existir aparente relação entre as perturbações na variância do processo de preços e do processo das cargas. A análise da correlação cruzada de onduleta entre dois processos permite verificar detalhes que os factores globais de correlação cruzada não conseguem deixar transparecer. Verificou-se, por exemplo, que correlações cruzadas de séries (que contêm a globalidade da dinâmica) com coeficientes de valor ínfimo são, afinal, compostas por correlações moderadas ou substanciais, mas simétricas, em alguns dos horizontes temporais. A correlação cruzada entre os processos de preços e de cargas é substancial mas a decomposição desta em escalas temporais revela valores bastante diferenciados. Para os horizontes temporais diário e semanal a correlação cruzada é positiva e muito forte, sendo substancialmente superior à dos dois processos originais que contêm toda a dinâmica e é bastante superior aos das outras escalas temporais. Ou seja, a ideia, presente em grande parte da literatura, que a altos (baixos) valores de carga corresponderão preços altos (baixos) parece fazer mais sentido ao nível da escala diária e semanal, mas não é tão demarcada noutros horizontes temporais. A correlação cruzada entre as séries da volatilidade dos preços e da volatilidade das cargas é positiva moderada, no entanto verificou-se que essa correlação cruzada é substancialmente positiva para a dinâmica intra-diária e diária, sendo nula para dinâmicas com escalas temporais superiores a alguns dias.Em alguma da literatura reportam-se modelos que incorporam o nível de preços como um indicador potencial de regimes de volatilidade, ou regime de picos nos preços. No entanto, na análise de correlações cruzadas entre os preços e da sua volatilidade revela-se com valor ínfimo negativo. Recorrendo à decomposição em esclas temporais verificou-se que correlação cruzada na escala intra-diária é simétrica da obtida à escala diária, apresentando valores baixos, mas positivos nas escalas intra-diárias e negativos ou nulos nas escalas temporais superiores a um dia. As restantes escalas não contribuem significativamente para a correlação cruzada do preço e da volatilidade deste processo. Algo semelhante se passa para a correlação cruzada entre a carga e a volatilidade da carga, mas de forma ainda mais demarcada. Ou seja, os valores das contribuições na escala intra-diária e diária são maiores no caso do preço e da sua volatilidade, mas a simetria da correlação nessas escalas é também mais acentuada. As contribuições das restantes escalas para a correlação são estatisticamente nulas. A literatura aponta para a potencial presença de persistência no mercado eléctrico. Determinaramse estimativas para os expoentes característicos de processos fraccionalmente diferenciáveis, recorrendo-se a metodologia por regressão linear sobre a estimativa da variância de onduleta. Conclui-se pela potencial presença de multi-fractalidade no processo do preço e das cargas, bem como das suas volatilidades.