Análise multifractal do mercado brasileiro de eletricidade
Authors:   , Castro Alessandro de Lima 
Published: December 2024

No mercado atacadista de eletricidade do Brasil, os preços dos contratos de longo prazo são estabelecidos por meio de negociações entre geradoras e comercializadoras de energia com consumidores de médio e grande portes. Ao contrário dos mercados convencionais, a determinação dos preços não é regida diretamente pelas forças de mercado, mas sim por modelos computacionais complexos conhecidos como Modelos de Otimização de Despacho Hidrotérmico. Além da programação de despacho de usinas com operação centralizada, esses modelos são responsáveis por calcular o Preço de Liquidação das Diferenças (PLD), que atua como referência para os preços de mercado de curto prazo da eletricidade. O mercado brasileiro é dividido em quatro submercados interligados: Sudeste, Nordeste, Norte e Sul. Este estudo contribui significativamente para a literatura existente ao investigar a multifractalidade de mercados, onde os preços não são formados pela interação entre oferta e demanda, mas sim por modelos computacionais, empregando a Análise de Flutuação Multifractal Detrendida (MFDFA) em séries temporais de retornos logarítmicos de preços dessazonalizados. O objetivo é caracterizar as propriedades multifractais dos preços da eletricidade, identificar as causas fundamentais dessa multifractalidade e examinar a eficiência do mercado ao longo do tempo. A análise histórica dos preços revelou que todos os submercados exibem um comportamento anti-persistente, também conhecido como reversão à média, além de apresentarem multifractalidade. Este resultado é consistente com observações em mercados financeiros internacionais. Destaca-se que o submercado Sul apresentou o maior nível de multifractalidade e a menor eficiência de mercado, enquanto o submercado Norte registrou os menores índices de multifractalidade e maior eficiência. Utilizando uma técnica de janela deslizante, foram exploradas as variações temporais no expoente de Hurst e na Magnitude de Memória Longa, um indicador da ineficiência de mercado. Observou-se um comportamento anti-persistente uniforme em todos os submercados, com o submercado Sul apresentando maior volatilidade no seu índice de ineficiência. Estas conclusões proporcionam informações relevantes para tomadores de decisão e reguladores que visam promover arranjos de mercado mais eficientes. Além de examinar a multifractalidade no setor elétrico brasileiro, esta pesquisa avança na aplicação da teoria da multifractalidade para validar séries temporais sintéticas produzidas por modelos preditivos. Abordando uma lacuna significativa identificada na literatura, o estudo realça a falta de um método padronizado para a validação de séries sintéticas geradas por modelos estatísticos, redes neurais adversariais generativas e redes neurais probabilísticas. O método proposto recorre à distância de Hausdorff para contrastar os espectros multifractais das séries sintéticas, obtidos via método MFDFA, com o espectro multifractal da série histórica. Essa metodologia possibilita a distinção de quais séries sintéticas manifestam atributos multifractais similares aos da série real, permitindo a seleção de modelos preditivos que gerem resultados mais precisos e confiáveis.