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Title: Avaliação do Impacto do Mercado de Carbono nos Mercados Elétricos de Portugal e Espanha
Authors: Freitas, Carlos Jorge Pereira 
Orientador: Silva, Patrícia
Santos, Vitor
Keywords: Comércio Europeu de Licenças de Emissão; Mercado de Carbono; Preço da Eletricidade; Cointegração; Modelo Vetorial de Correção de Erros; EU ETS - European Union Emissions Trading System; Carbon Market; Electricity Price; Cointegration; VECM - Vector Error Correction Model
Issue Date: 15-Jul-2016
Citation: FREITAS, Carlos Jorge Pereira - Avaliação do impacto do mercado de carbono nos mercados elétricos de Portugal e Espanha. Coimbra : [s.n.], 2016. Tese de doutoramento. Disponível na WWW: http://hdl.handle.net/10316/30979
Abstract: O Sistema de Comércio Europeu de Licenças de Emissão (CELE) constitui um dos instrumentos centrais da estratégia da União Europeia para o combate às alterações climáticas, sendo uma ferramenta chave para o desenho de uma solução custo-eficiente na redução das emissões de gases com efeito estufa. O objetivo do nosso trabalho consiste em estudar o impacto da participação dos setores elétricos Ibéricos no CELE nomeadamente pela avaliação da ligação entre os preços das licenças de emissão transacionadas nos mercados de carbono e os preços da eletricidade transacionada nos segmentos português e espanhol do Mercado Ibérico de Energia Elétrica (MIBEL) durante a Fase II (2008-2012) e início da Fase III (2013) de operação do CELE. A eficácia do funcionamento deste mecanismo de sinalização do custo da utilização de licenças de emissão de carbono ao preço da eletricidade é fundamental para que os estímulos à redução das emissões de gases com efeito estufa se propaguem da produção ao consumo. Para testar estatisticamente o vínculo entre aqueles preços recorremos a várias técnicas de ajustamento econométrico adequadas à natureza específica das séries de dados com que trabalhamos. Na modelização mais complexa ajustamos um Modelo Vetorial de Correção de Erros (VECM) onde os preços da eletricidade, do carbono e dos combustíveis usados na geração elétrica (gás natural e carvão) são modelados em conjunto como variáveis endógenas a que se somam um conjunto de variáveis exógenas de controlo destinadas a acomodar as características especificas de operação dos sistemas elétricos Ibéricos nomeadamente no que respeita ao papel das energias renováveis no abastecimento elétrico. A estimação dos diferentes modelos econométricos permitiu-nos concluir que o preço do carbono, a par do preço dos combustíveis, é relevante para o estabelecimento da relação de equilíbrio de longo prazo (relação de cointegração) à qual o preço da eletricidade está ancorado. Os resultados a que chegamos, em linha com trabalhos publicados para outros mercados europeus de energia elétrica, permitem concluir que os produtores elétricos Ibéricos têm capacidade para fazer refletir no preço da eletricidade o custo de oportunidade associado às licenças de emissão de carbono, tendo beneficiado de condições para acumular rendas económicas (lucros extraordinários) durante a Fase II de funcionamento do CELE uma vez que essas licenças lhes foram atribuídas gratuitamente. Nesta medida, os nossos resultados suportam a decisão da Comissão Europeia de introduzir uma alteração às regras de alocação das licenças de emissão ao setor elétrico no início da Fase III, passando de atribuição gratuita à obrigação de aquisição pelas empresas. Estimando a taxa de repercussão do preço do carbono no preço da eletricidade para diferentes períodos de funcionamento do CELE, concluímos que o vínculo entre aqueles preços se vem enfraquecendo como resultado do colapso do preço nos mercados de carbono, podendo estar a pôr em causa o mecanismo de transmissão do custo do carbono ao preço da eletricidade e por essa via a comprometer a eficácia do sistema no alcance dos seus objetivos ambientais. Nesse caso, desaparecerão os incentivos para que os produtores de eletricidade reduzam as suas emissões, nomeadamente trocando para tecnologias de produção menos intensivas em carbono ou investindo em nova capacidade de geração elétrica não poluente, e os estímulos para que os consumidores (domésticos ou industriais) reduzam no médio e longo prazo o seu consumo, incrementando a eficiência energética. Esta conclusão suporta a opinião dos que defendem a necessidade de implementação de políticas no âmbito do CELE que evitem a manutenção do preço do carbono em níveis excessivamente reduzidos durante longos períodos de tempo.
The European Union Emissions Trading System (EU ETS) is a cornerstone of the European Union's policy to combat climate change and it’s a key tool for reducing industrial greenhouse gas emissions cost-effectively. The aim of this work is to investigate the impact of the EU ETS on the Iberian electricity systems throughout the assessment of the link between the carbon price and the wholesale electricity price traded on Iberian Electricity Market (MIBEL), Portuguese and Spanish systems. Our sample includes all Phase II (2008-2012) and the first year of Phase III (2013) of the EU ETS, from January 2008 to December 2013. The price signal mechanism between the carbon and electricity price is fundamental for an effective carbon cost transmission from production to consumption and thus provide incentives to producers and consumers to reduce greenhouse gas emissions. We tested empirically the link between those two prices through several econometric adjustment techniques specially designed to deal with financial time series. In the most complex econometric modeling, a Vector Error Correction Model (VECM) is applied to estimate not only long-run equilibrium relationships, but also short-run interactions between the electricity price, carbon price and fuel (natural gas and coal) prices. The four commodities prices are modeled as joint endogenous variables. Additionally, and motivated by the purpose of accounting for the specific operating conditions of Portuguese and Spanish electrical systems, a set of exogenous variables was integrated into the model, namely the amount of renewable energy. We found a long-run equilibrium relationship (cointegration relationship) between electricity price, carbon price and fuel prices demonstrating that carbon price, as the other fuels, plays an important role in formulating the equilibrium price of electricity. These empirical results, in line with studies concerning other European electricity markets, show evidence of a significant link between carbon and electricity prices demonstrating that during Phase II of EU ETS Iberian power producers passed on the opportunity costs of freely allocated emission allowances to the electricity price, enabling power companies to get windfall profits. Therefore, these results support the change in the allocation rule of emission allowances to the electricity sector, from grandfathering to auctioning, implemented by the European Commission for the Phase III of the EU ETS. By estimating the dynamic pass-through of carbon price into electricity price for different periods of our sample, it is possible to observe the weakening of the link between carbon and electricity prices as a result of the collapse on carbon price and consequently putting at risk the mechanism for transmission of the carbon cost to the electricity price and therefore compromising the efficacy of the system to reach proposed environmental goals. In such case, the incentives for electricity producers to reduce their emission, through the use of less carbon intensive production technologies or the investment in renewables, and the stimuli for end-users to cut their long term consumption, through increased energy efficiency, will disappear. This conclusion is in line with the need to shape new policies within the framework of the EU ETS that prevent excessive low prices for carbon over extended periods of time.
Description: Tese de doutoramento em Gestão de Empresas, na especialidade de Finanças, apresentada à Faculdade de Economia da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/30979
Rights: openAccess
Appears in Collections:FEUC- Teses de Doutoramento

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