Abstract Purpose We propose and analyze a new operating model for an energy futures exchange that could be implemented in Brazil, where there is low liquidity for these contracts. The clearing house temporarily assumes the position of customers who fail to answer the margin call, instead of closing the position, as would normally be done under normal conditions. Theoretical framework The main theoretical bases were diffusion processes, with jumps and without jumps, and the pricing model developed by Merton (1976). Design/methodology/approach We developed a Monte Carlo simulation model, using diffusion processes, with and without jumps. Findings The results show that the proposed model and the insurance option generate relatively low-cost increments for the operation that could be easily absorbed by the clearing house. Practical & social implications of research This study will be especially useful for market agents who want to evaluate the implementation of a Brazilian energy exchange, which to date is not available. Originality/value The article proposes a new operating model for the Brazilian energy futures market and its results may encourage investment in the sector, which lacks an energy futures exchange.

ABSTRACT This article proposes an investment model for a renewable energy generator that allows it to earn the right to issue Renewable Energy Certificates (RECs) and sell them through quarterly sales auctions promoted by the blockchain. Blockchain technology can further promote the RECs market, as it enables tokenization and distribution of certificates. We did not find articles in the literature that analyze the decision to invest in decentralized autonomous organizations (DAOs) that have rules for issuing and trading RECs specified in smart contracts, which are executed and validated by the blockchain. This article contributes to the literature on blockchain technology applications in the renewable energy market by proposing issuing and selling RECs tokens through a DAO. The relevance of this research is that it shows that simple real option pricing methods can help decision-makers evaluate investment opportunities under uncertainty and flexibility. The tokenization and distribution of RECs via blockchain can promote transaction agility, reduce or eliminate bureaucracy in the means of payment, and increase the security and transparency of transactions. We propose a model for issuing and selling RECs in smart contracts. We assume that the generator has the flexibility to invest now or in one year to enter the platform, considering the energy generated in one year by a single typical 4MW wind turbine. Our model assumes that the price of the REC token follows an inverse demand function subject to stochastic shocks. The results contribute to the understanding of the performance dynamics of digital products under uncertainty and flexibility and show that distributed ledger technology (DLT) may be a viable alternative for renewable energy incentives.

RESUMO Este artigo propõe um modelo de investimento para uma geradora de energia renovável que lhe permite ganhar o direito de emitir Certificados de Energia Renovável (CERs) e vendê-los por meio de leilões de vendas trimestrais promovidos por blockchain. A tecnologia blockchain pode promover ainda mais o mercado de CERs, pois permite a tokenização e distribuição de certificados. Não identificamos artigos na literatura que analisem a decisão de investir em organizações autônomas descentralizadas (OADs) que possuem regras para emissão e negociação de CERs especificadas em contratos inteligentes, que são executados e validados por blockchain. Este artigo contribui com a literatura sobre aplicações da tecnologia blockchain no mercado de energia renovável ao propor a emissão e venda de CERs do tipo token por meio de uma OAD. A relevância desta pesquisa recai sobre o fato de que ela mostra que métodos simples de precificação de opções reais podem ajudar os tomadores de decisão a avaliar oportunidades de investimento com incerteza e flexibilidade. A tokenização e distribuição de CERs via blockchain podem conferir agilidade às transações, reduzir ou eliminar a burocracia nos meios de pagamento e aumentar a segurança e transparência das transações. Propomos um modelo para emissão e venda de CERs em contratos inteligentes. Pressupomos que a geradora tem flexibilidade para investir agora ou dentro de um ano para adentrar a plataforma, considerando a energia gerada em um ano por uma única turbina eólica típica de 4 MW. Nosso modelo pressupõe que o preço do CER do tipo token adota uma função de demanda inversa sujeita a choques estocásticos. Os resultados contribuem para a compreensão da dinâmica de desempenho de produtos digitais com incerteza e flexibilidade e mostram que a tecnologia de ledger distribuído (TLD) pode ser uma alternativa viável para incentivos de energia renovável.

Market players' investment decisions sometimes surprise analysts, especially when projects that are less feasible in financial terms enter first in the market, before more viable projects. One possible explanation is that firms have different expectations concerning the future of the market. In this article we use the Option-Games approach for asymmetric duopolies to analyze investors' decisions in the first auction for wind power in Brazil, held in 2009, in which some less viable firms pushed more viable firms out of the auction. Our analysis shows that even small differences in the investors' views can yield this unexpected result. When uncertainty is low and expectations are symmetric, the outcome is a lower energy tariff as well as a stronger wind industry in Brazil, highlighting the importance of a clear and credible long term governmental policy, not only for the wind industry, but also for any other industry in its early stages.

RESUMO Na década de 1990, diversos países, inclusive o Brasil, iniciaram a reestruturação de seus setores elétricos e criaram mercados livres para negociação de energia. O crescimento desses mercados tem demandado a adaptação de instrumentos financeiros de gestão de riscos e retornos a suas especificidades. No Brasil, o mercado tem, ainda, uma estrutura de balcão descentralizada, o que dificulta seu estudo e análise. Os contratos a termo de energia elétrica, negociados bilateralmente no país, são o principal instrumento para a mitigação de riscos e a avaliação de investimentos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é compreender melhor a dinâmica dos preços a termo de energia elétrica praticados no Brasil. Assim, é proposto um método para a construção de curvas a termo com base apenas em informações de mercado. Os resultados indicam que o mercado brasileiro a termo de energia elétrica apresenta comportamento contango em alguns períodos, elevados prêmios de risco e aderência apenas relativa dos preços a termo às expectativas de futuros preços à vista. Estudos realizados a partir de mercados estruturados de energia elétrica suportam essas evidências.

ABSTRACT Between 1996 and 2003, several countries, including Brazil, began to restructure their electricity sectors and established free markets for energy trading. The growth of these markets has required the adaptation of financial instruments for risk management and return to the particulars of each market. In Brazil, the market still has a disorganized and decentralized over-the-counter market (OTC) structure, which is more difficult to analyze due to the lack of public information. In this setting, the bilaterally negotiated forward contracts for electricity are the primary instruments to mitigate risks and evaluate investments. In this context, the objective of this study is to better understand the dynamics of the forward price of electricity negotiated in Brazil. In this article, we propose a method to construct the forward curve based only on market information and show an application of this approach. Our results indicate that the Brazilian forward market of electricity has a contango behaviour in certain periods, high risk premiums and only partial adherence of forward prices to the expectations of future spot prices. Studies support these evidences.

RESUMEN En la década de los 90, varios países, incluyendo Brasil, comenzaron a reestructurar su sector de electricidad y a crear mercados libres para el comercio de energía. El crecimiento de estos mercados ha requerido la adaptación de los instrumentos financieros para la gestión del riesgo. En Brasil, el mercado aún tiene una estructura descentralizada, lo que dificulta su estudio y análisis. Los contratos a plazo fijo para la electricidad, negociado bilateralmente en el país, son la principal herramienta de eliminación de riesgos y evaluación de la inversión. En este contexto, el objetivo de este estudio es comprender mejor la dinámica de los precios a plazo fijo de la energía eléctrica utilizada en Brasil. Por lo tanto, se propone un método para la construcción de las curvas a plazo fijo basado únicamente en la información del mercado. Nuestros resultados indican que el mercado de futuros de electricidad brasileño tiene un comportamiento contango en ciertos períodos, las primas de alto riesgo y sólo la adhesión parcial de los precios futuros a las expectativas de los precios al contado en el futuro. Los estudios apoyan estas evidencias.

Em novembro de 2005, o Governo do Estado lançou edital de licitação para serviços de transporte de passageiros da Linha 4 do Metrô de São Paulo. Neste trabalho, utilizamos a metodologia de opções reais para modelar o impacto dos incentivos governamentais existentes no contrato de concessão sobre o valor do projeto, determinar o grau de redução de risco obtido e o seu custo para o Estado. Os resultados indicam que estes incentivos são eficazes em reduzir o risco do projeto e aumentam o seu resultado em 36%, a um custo para o Estado de 5% do valor total do projeto. Adicionalmente, analisamos também a relação custo/benefício para o Estado de modelos alternativos de mitigação de risco e mostramos que, sem aumentar o custo para o Governo, a eficácia desse mecanismo pode ser incrementada aumentando-se o peso da parcela de garantia de demanda em relação à parcela de contraprestação.

On November 2005 the State Government of São Paulo, Brazil, announced the intention to bid a contract to provide passenger services for the Line 4 of the São Paulo Metropolitan Subway System. In this article we use the real options approach to analyze the effect of the government guarantees provided in the contract on the value and the risk of the project, as well as the cost and the risk of these guarantees to the government. The results indicate that the incentives proposed are effective in reducing the risk and increase the net value of the Project by 36% at a cost to the State of only 5% of the total value of the project. Additionally, we show that for a given cost to the government, the most effective risk reduction mechanisms are the ones that include a higher portion of demand guarantees in relation to the investment subsidy.

En noviembre de 2005, el Gobierno del Estado lanzó un edicto de licitación para servicios de transporte de pasajeros de la Línea 4 del Metro de São Paulo. En este trabajo, utilizamos la metodología de opciones reales para modelar el impacto de los incentivos gubernamentales existentes en el contrato de concesión sobre el valor del proyecto, determinar el grado de reducción de riesgo obtenido y su costo para el Estado. Los resultados indican que estos incentivos son eficaces para reducir el riesgo del proyecto y aumentan su resultado en 36%, a un costo para el Estado del 5% del valor total del proyecto. Adicionalmente, analizamos también la relación costo-beneficio para el Estado de modelos alternativos de mitigación de riesgo y mostramos que, sin aumentar el costo para el Gobierno, la eficacia de ese mecanismo puede ser incrementada aumentando el peso de la cuota de garantía de demanda en relación a la cuota de contraprestación.

A geração de energia a partir da biomassa tem se tornado uma fonte crescente de interesse em função das crescentes preocupações com a possível exaustão das reservas de combustíveis fósseis mundiais. Neste artigo, analisamos uma planta de produção de açúcar e etanol no Brasil, a qual possui tanto uma opção de expansão quanto uma de agregar uma unidade de cogeração, a qual permitiria a venda de energia excedente, gerada a partir da queima do bagaço da cana-de-açúcar, e a segunda opção é condicionada pela implementação da primeira. Modelamos os preços de açúcar, etanol e energia elétrica como processos de reversão à média geométrica e aplicamos a abordagem de opções reais para quantificar essas flexibilidades gerenciais, considerando que essas duas opções possuem diferentes ativos subjacentes. A opção de expansão de produção é função do valor esperado dos preços futuros de açúcar e etanol, enquanto a opção de investir numa planta de cogeração irá depender dos preços futuros de energia elétrica. Ambas as decisões são modeladas como opções americanas compostas sobre seus respectivos ativos subjacentes. O modelo é resolvido utilizando uma árvore binomial recombinante não censurada para reversão à média proposta por Bastian-Pinto, Brandão e Hahn (2010) usando o software DPL TM. Os resultados indicam que a flexibilidade de escolha do momento ótimo de investir em ambas as opções de expansão gera um valor significativo: o investimento na unidade de cogeração agrega um valor equivalente ao valor da expansão de produção de açúcar e etanol, e representam até 44% do VPL tradicional de R$ 195,9 milhões do projeto. Concluímos que, dado que somente a metade das usinas de processamento de cana-de-açúcar existentes hoje no Brasil tem unidades de cogeração instaladas, e em razão também da sempre crescente demanda por fontes limpas e renováveis de energia, isso pode indicar que existe um potencial significativo para investimento e desenvolvimento de unidades de cogeração de bioeletricidade, assim como do retrofit de usinas mais antigas, e que os incentivos do governo vêm sendo efetivos na contribuição a esse desenvolvimento.

Energy generation from biomass has become a source of increasing interest due to growing environmental concerns and the depletion of the world's fossil fuel reserves. In this paper we analyze a sugar and ethanol producing plant in Brazil which has both the option to expand and to add a cogeneration unit to allow the sale of surplus energy, generated by burning sugar cane bagasse, where the existence of the second option is conditional to the exercise of the first option. We model sugar, ethanol, and electricity prices as geometric mean reverting processes and apply the real options approach to determine the value of these managerial flexibilities, considering that these options have three distinct underlying assets. The option to expand production is a function of the expected future prices of sugar and ethanol, while, on the other hand, the decision to invest in the cogeneration plant will depend on the future prices of energy. Both decisions are modeled as American Compound Options over their respective underlying assets. The model is then solved using the non-censored binomial mean reverting lattice proposed by Bastian-Pinto, Brandão, and Hahn (2010) using the software DPL TM. The results indicate that a significant value can be derived from the flexibility to choose the optimal timing of investment in both options: the investment in the cogeneration unit adds an amount equivalent to the value of the expanding sugar and ethanol production, and represents up to 44% of the project's static NPV of R$ 195.9 million. We conclude that given that only half of the sugar cane crushing mills currently have cogeneration units installed and given the increasing demand for clean and renewable sources of energy, this may indicate there is a significant potential for investment and further development of bioelectricity cogeneration power plants, and even in the retrofit of older cogeneration units, and that government incentives have been effective in contributing to this development.

La generación de energía de la biomasa se ha convertido en una fuente creciente de interés en vista de la creciente preocupación sobre el posible agotamiento de los combustibles fósiles en todo el mundo. En este artículo nos fijamos en una planta productora de azúcar y etanol en Brasil, que tiene tan bien una posibilidad de expansión como una opción de agregar una unidad de cogeneración que le permita la venta de energía excedente generada por la quema del bagazo de caña de azúcar, mientras que la segunda opción es dependiente de la primera. Fueron modelados los precios del azúcar, etanol y electricidad, como procesos de reversión a la media geométrica y fue aplicado el enfoque de opciones reales para cuantificar esta flexibilidad en la gestión, ya que estas dos opciones tienen diferentes activos subyacentes. La opción de expandir la producción es una función del valor esperado de los precios de futuros de azúcar y etanol, mientras que la opción de invertir en una planta de cogeneración dependerá del precio futuro de la electricidad. Ambas decisiones se modelan como opciones americanas compuestas sobre sus activos subyacentes. El modelo se resuelve utilizando un árbol binomial recombinante para reversión sin censura a la media propuesta por Bastian-Pinto, Brandão y Hahn (2010) utilizando el software DPL TM. Los resultados indican que la flexibilidad de escoger el momento óptimo para invertir en las dos opciones de expansión genera un valor significativo: la inversión en la unidad de cogeneración añade un valor igual a la expansión de la producción de azúcar y etanol, y representan a 44% del VAN proyectado tradicional de $ 195,900,000. Se concluye que, dado que sólo la mitad de las plantas de caña de azúcar en Brasil tienen unidades de cogeneración instaladas, y también dada la demanda cada vez mayor de fuentes limpias y renovables de energía, esto puede indicar que existe un potencial importante para inversiones y desarrollo de unidades de cogeneración de bioelectricidad, así como de adaptación de las plantas más viejas, y que los incentivos que el gobierno ha dado son una contribución efectiva en este desarrollo.

Desde o final dos anos 90, o setor elétrico brasileiro vem passando por grandes reformas, cujos principais objetivos são aumentar a competição e a eficiência na alocação de recursos. Exatamente em função deste aumento de eficiência na alocação de recursos e devido ao consumo sazonal de energia no Brasil, foi estabelecida uma flexibilidade para as hidrelétricas conhecida como sazonalização. A sazonalização permite que a cada ano o agente de geração declare para o próximo ano o quanto é a energia mensal respeitando-se certos limites. Neste artigo, propõe-se um modelo de análise de decisão da sazonalização a partir da otimização da medida ômega com restrições de valor em risco, a qual consegue incorporar todos os momentos de uma distribuição de probabilidade numa análise de decisão. Para o cálculo desta medida, utiliza-se simulação dos preços de curto prazo. Aplica-se este modelo ao caso de uma pequena central hidrelétrica. Os resultados indicam que a decisão de sazonalização muda substancialmente quando há restrição de valor em risco (Value at Risk - VaR), fazendo com que a decisão ótima fique mais próxima de uma alocação uniforme ao longo do ano. Quando não há restrição de VaR, a decisão ótima difere consideravelmente da alocação uniforme.

Since the late 1990s, the Brazilian electric power industry has been undergoing significant structural changes, the main objective being to increase competition and resources allocation efficiency. Due to this increase in efficiency and because of seasonal electricity consumption, there is the inclusion of a contractual flexibility, named seazonalization. This flexibility in the contract allows the generation agent (hydropower plant) to choose the monthly electricity amount generated and supplied to the system, each year, within certain limits. In this article it is proposed a model for the analysis and decision of the best energy supply profile, for the twelve months of the contract time span, based on the optimization of the omega measurement (consider all moments), subjected to value at risk restrictions. In order for this omega measurement to be employed, the simulation of short term prices is used and the model then applied to a small hydroelectric generation facility. The results indicate that the seazonalization decision will change substantially when there are value at risk restrictions, forcing the optimal decision to be closer the flat allocation throughout the year.

A decisão de oferta de preço em leilão público depende de diversos fatores. Entre eles, está o valor esperado do projeto, o qual é tradicionalmente determinado a partir do método do fluxo de caixa descontado (FCD). No entanto, técnicas tradicionais de avaliação de investimentos podem não ser adequadas para avaliação do valor de projetos que envolvem diferentes opções. O objetivo deste trabalho é analisar o valor máximo que uma empresa pode ofertar em um leilão de frequências WiMAX no Brasil, tanto pela análise tradicional do FCD quanto pela metodologia das opções reais. Esse tipo de projeto apresenta grandes incertezas e significativas flexibilidades gerenciais, o que indica que métodos de avaliação estática podem não ser os mais adequados para determinar seu valor. Os resultados obtidos mostram que as opções existentes no projeto aumentam seu valor em até 58% em relação ao FCD. Dessa forma, a empresa pode fazer uma oferta significativamente mais alta, aumentando as chances de sucesso no leilão, sem comprometer a viabilidade econômica do projeto. A contribuição deste artigo é demonstrar que, para projetos que podem ser implantados a partir de diferentes estratégias operacionais, o valor da oferta em leilões públicos pode estar subavaliado, uma vez que o valor agregado pela flexibilidade gerencial existente nessa classe de projetos não é capturado pelos métodos tradicionais de avaliação de investimentos como o FCD.

The decision to tender a bid offer in a public auction depends on many factors. Among them is the expected net present value of the project, which is usually determined using the Discounted Cash Flow method (DCF). However, traditional techniques for valuating investments may not be suitable for valuating projects that involve different options. The aim of this article is to analyze the maximum value that a firm can offer in an auction of WiMAX frequencies in Brazil, under both the DCF traditional approach and the Real Options approach. This type of project presents many uncertainties and significant managerial flexibilities, which indicates that traditional static valuation methods may not be the more appropriate to determine its value. Our results show that the options embedded in the project increase its value by up to 58% compared to the DCF value. Therefore, the firm can offer a significantly higher bid, increasing its chances of success in the auction, without compromising the economic feasibility of the project. The contribution of this article is to demonstrate that for projects that can be implemented under different operational strategies the value of the bid in public auctions may be undervalued, since the value aggregated by the managerial flexibility present in this class of projects is not captured by traditional investment valuation methods like DCF.