Issues in the industrial organization of energy markets

Abstract

Esta tese de doutorado é composta por três artigos que se encontram na intersecção entre os campos da Microeconomia Aplicada, da Economia do Meio-Ambiente e Energia, e da Organização Industrial Empírica. Nesta seção, apresento brevemente cada um destes artigos. O primeiro artigo, Natural Gas Demand in Brazil: Evidence from the Residential and Industrial Sectors, é um trabalho desenvolvido em conjunto com André Trindade. Neste artigo, estimamos elasticidades de demanda por gás natural para os setores residencial e industrial no Brasil. Utilizamos dados de painel, de onze estados brasileiros, para o período entre Janeiro de 2007 e Dezembro de 2017. Os nossos resultados sugerem uma elasticidade de demanda de curto prazo por gás natural de –0,18 no setor residencial e –0,22 no setor industrial. Esses resultados são consistentes com resultados prévios da literatura econômica e com evidências anedóticas de membros da indústria. O segundo artigo, The Welfare Effects from Electricity Theft: Evidence from Brazil, é um trabalho desenvolvido em conjunto com André Trindade e Marcelo Sant’Anna. Nesse artigo, perguntamos: o quanto (se algum) de excedente do consumidor os consumidores residenciais perdem em função da atividade de furto de eletricidade? Para responder a essa pergunta, estimamos um modelo estrutural de demanda por eletricidade para estudar as decisões das famílias sobre consumo e furto. Em seguida, simulamos cenários contrafactuais onde o roubo de energia não é permitido. Na versão atual do nosso modelo, a proibição do furto reduz o excedente do consumidor médio. No terceiro e último artigo, Electricity Tariff Flags and Consumer Behavior, eu estudo se a implementação do sistema de bandeiras tarifárias no Brasil mudou a forma como os consumidores respondem a alterações no preço da energia elétrica. Para isso, construo um modelo econométrico de demanda por eletricidade no setor residencial no Brasil, utilizando dados agregados das principais empresas nacionais de distribuição de energia elétrica. Os meus resultados sugerem que a resposta dos consumidores às bandeiras é limitada, mas problemas relacionados à endogeneidade das variáveis do modelo devem ser considerados em versões futuras desse trabalho.

This thesis is composed of three articles lying in the intersection between Applied Microeconomics, Energy and Environmental Economics, and Empirical Industrial Organization. In this section, I briefly introduce each of these articles. The first article, Natural Gas Demand in Brazil: Evidence from the Residential and Industrial Sectors, is a joint work with André Trindade. In this article, we estimate natural gas demand elasticities for the residential and industrial sectors in Brazil. We use panel data from eleven Brazilian states for the period January 2007 to December 2017. Our results suggest a short-run natural gas demand elasticity of –0.18 in the residential sector, and –0.22 in the industrial sector. These results are consistent with previous literature findings and match anecdotal evidence from the industry. The second article, The Welfare Effects from Electricity Theft: Evidence from Brazil, is a joint work with André Trindade and Marcelo Sant’Anna. In this article, we ask: how much (if any) consumer surplus do households lose due to electricity theft? To address this question, we estimate a structural model of electricity demand to study households’ decisions on consumption and theft. We then simulate counterfactual scenarios where theft is not possible. In the current version of our model, we find that banning theft would reduce the average consumer surplus. In the third and last article, Electricity Tariff Flags and Consumer Behavior, I study whether the implementation of the tariff flags system in Brazil changed how consumers respond to electricity prices. To achieve this goal, I build an econometric model of demand for electricity in the residential sector in Brazil, using aggregated data from major electric national utilities. My results suggest that consumers’ response to the flags is limited, but the issue of endogeneity in the model should be addressed in future versions of this work.