A study on the regulatory adaptation in the face of technological uncertainty in electricity systems: a new institutional agent- based modeling approach

Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorLosekann, Luciano Dias-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9494643475315811-
Autor(es): dc.contributorVazquez Martinez, Miguel-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3215719669169768-
Autor(es): dc.contributorUrraca Ruiz, Ana-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3295872770043382-
Autor(es): dc.contributorPerez, Yannick-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5774205043667323-
Autor(es): dc.contributorBarquin, Julian-
Autor(es): dc.contributorMuller, Bernardo-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7552482622369487-
Autor(es): dc.creatorMejdalani, Alexandre Novaes-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-21T20:16:34Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-21T20:16:34Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-03-24-
Data de envio: dc.date.issued2025-03-24-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/37431-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1058025-
Descrição: dc.descriptionNas últimas décadas, a discussão acerca da contribuição das atividades humanas para o aquecimento global esteve no centro do debate público. Neste contexto, muitos países se comprometeram a adotar políticas para mitigar seus impactos climáticos e compatibilizar desenvolvimento econômico com sustentabililidade A transição energética é parte fundamental destes esforços, uma vez que uso de recursos energéticos responde por cerca de 75% das emissões diretas de CO¬2, das quais 40% correspondem a emissões para geração elétrica. Se por um lado o setor de eletricidade é um grande emissor de CO2, por outro lado apresenta um grande potencial para redução de emissões. Primeiro, os custos de geração elétrica utilizando fontes renováveis vem reduzindo significativamente ao longo dos anos, o que reduz os custos da transição energética por esta via. Segundo, a eletrificação das atividades humanas (sobretudo para aquecimento, manufatura e transporte) pode reduzir o consumo de energéticos mais poluentes e ampliar ainda mais a importância do setor de eletricidade. Esta transição deve ser rápida, e isto demanda um esforço de inovação sem precedentes. Novas tecnologias energéticas introduzem novas soluções que alteram a forma como a sociedade produz, troca, armazena e utiliza a eletricidade. Algumas destas inovações são focadas em melhorar a eficiência energética das tecnologias atuais, e podem ser adotadas sem grandes mudanças institucionais. Já outras demandam importantes mudanças institucionais, o que impõe um desafio aos reguladores. Uma característica notável de parte destas tecnologias é a mudança no papel do consumidor de agente passivo para agente ativo capaz de tomar decisões que extrapolam o consumo, executando funções antes exclusivas aos grandes agentes do mercado, ou ofertando serviços até então inexistentes. Estas mudanças ocorrem em um contexto de co- evolução, no qual a inovação e difusão tecnológica afetam a forma como as regras se adaptam, assim como uma mudança nas regras altera a trajetória da tecnologia. O objetivo desta tese é estudar como o comportamento do regulador afeta a trajetória tecnológica no setor de eletricidade. A análise da dinâmica entre adaptação regulatória e desenvolvimento tecnológico segue os moldes do modelo IAD (Institutional Analysis and Development), proposto por Ostrom (2005), bem como dos Sistemas Adaptativos Complexos de Arthur (1994) e da heurística de Simon (1955). O comportamento de firmas e consumidores são analisados como generalizações do mundo real, em grande parte baseados na Teoria da Modularidade de Langlois & Robertson (1992) e Baldwin & Clark (2000), e na teoria da utilidade hedônica de Lancaster (1966). As interações de mercado e o comportamento do consumidor são simuladas por meio de um modelo baseado em agente compatível com a dinâmica do modelo IAD. Três experimentos são projetados para serem testados com o modelo desenvolvido: (i) uma regra de investimento obrigatório em pesquisa & desenvolvimento (P&D), (ii) um padrão mínimo regulatório para produtos oferecidos no mercado, e (iii) um desenho de mercado para acomodar um serviço centrado no consumidor, e passível de ser explorado pela adoção de painéis solares fotovoltaicos e baterias de pequena escala. Os resultados indicam que o modelo é capaz de reproduzir como a heurística do regulador afeta o processo co-evolutivo entre regras e tecnologias. Em particular, os experimentos mostram que (i) o mandato de P&D negligencia a inovação de tecnologias pouco conhecidas, ao mesmo tempo em que beneficia inovações incrementais em atributos já consolidos, (ii) o padrão mínimo não tem incentivos claros para o desenvolvimento de novas tecnologias, e (iii) o desenho de mercado centrado no consumidor incentiva uma inovação mais rápida das novas tecnologias energéticas, realocando o orçamento de P&D dos atributos tradicionais aos novos. Os resultados dessa tese contribuem para as discussões sobre a heurística do regulador e como os modelos computacionais podem ajudar os pesquisadores a explorar o efeito da adaptação regulatória.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionEnglish: In recent decades, the discussion about the contribution of human activities to climate change has been at the center of public debate. In this context, many countries have committed to adopting policies to mitigate their climate impacts and make economic development compatible with sustainability. The energy transition is a fundamental part of these efforts, since the use of energy resources accounts for about 75% of direct CO2 emissions, of which 40% comes from electricity generation. If, on the one hand, the electricity sector is a major emitter of CO2, on the other hand, it has great potential for reducing emissions. First, the costs of electric generation using renewable sources have been reducing significantly over the years, which decreases the costs of the energy transition. Second, the electrification of human activities (especially for heating, manufacturing and transport) can reduce the consumption of more polluting energy sources and further increase the importance of the electricity sector. This transition must be rapid, and this demands an unprecedented effort of innovation. New energy technologies introduce new solutions that change the way society produces, trades, stores and uses electricity. Some of these innovations are focused on improving the energy efficiency of current technologies, and can be adopted without major institutional changes. Others demand important institutional changes, which poses a challenge to regulators. A notable characteristic of some of these technologies is the change in the role of the consumer from a passive agent to an active agent capable of making decisions that go beyond consumption, performing functions that were previously exclusive to the great agents of the market, or offering services that did not exist at all. These changes take place in a context of co-evolution, in which technological innovation and diffusion affect the way rules adapt, just as a change in rules alters the trajectory of technology. The objective of this thesis is to study how the behavior of the regulator affects the technological trajectory in the electricity sector. The analysis of the dynamics between regulatory adaptation and technological development follows the lines of the Institutional Analysis and Development (IAD) framework proposed by Ostrom (2005), as well as Arthur's Complex Adaptive Systems (1994) and Simon's heuristics (1955). The behavior of firms and consumers are analyzed as generalizations from the real world, largely based on the Modularity Theory of Langlois & Robertson (1992) and Baldwin & Clark (2000), and on the theory of hedonic utility of Lancaster (1966). Market interactions and consumer behavior are simulated using an agent-based model compatible with the dynamics of the IAD model. Three experiments are designed to be tested with the developed model: (i) a mandatory investment rule in research & development (R&D), (ii) a minimum regulatory standard for products offered on the market, and (iii) a market design of a customer-centered service, exploitable by the adoption of photovoltaic solar panels and small-scale batteries. The results indicate that the model is able to reproduce how the regulator's heuristic affects the co-evolutionary process between rules and technologies. In particular, experiments show that (i) the R&D mandate neglects the innovation of little-known technological attributes, while benefiting incremental innovations in already consolidated attributes; (ii) the minimum standard does not have clear incentives for the development of new technologies; and (iii) market design of a customer-centered service encourages faster innovation of new energy technologies, reallocating the R&D budget from traditional to new attributes. The results of this thesis contribute to discussions about the regulator heuristic and how computer models can help researchers to explore the effect of regulatory adaptation.-
Descrição: dc.description234 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectRegulação-
Palavras-chave: dc.subjectAdaptação regulatória-
Palavras-chave: dc.subjectEletricidade-
Palavras-chave: dc.subjectMudança climática-
Palavras-chave: dc.subjectRecursos energéticos distribuídos-
Palavras-chave: dc.subjectModelo-baseado em agentes-
Palavras-chave: dc.subjectCo-evolução-
Palavras-chave: dc.subjectEconomia da energia-
Palavras-chave: dc.subjectInovação tecnológica-
Palavras-chave: dc.subjectSimulação por computador-
Palavras-chave: dc.subjectRegulação de energia-
Palavras-chave: dc.subjectEletricidade-
Palavras-chave: dc.subjectMudança climática-
Palavras-chave: dc.subjectRegulation-
Palavras-chave: dc.subjectRegulatory adaptation-
Palavras-chave: dc.subjectElectricity-
Palavras-chave: dc.subjectClimate change-
Palavras-chave: dc.subjectDistributed energy resources-
Palavras-chave: dc.subjectAgent-based model-
Palavras-chave: dc.subjectCo-evolution-
Palavras-chave: dc.subjectRegulação de energia-
Título: dc.titleA study on the regulatory adaptation in the face of technological uncertainty in electricity systems: a new institutional agent- based modeling approach-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

Não existem arquivos associados a este item.