elasticidade-preço d..

ELASTICIDADE-PREÇO DO GÁS NATURAL:
UM ENSAIO COMPARATIVO.
GUERRA, S. M. G. ; LINO, A. R. ; MACEDO, G. DE G.
DE/FEM/UNICAMP
CP 6122
13083-970 CAMPINAS, SP, BRASIL.
TEL. 55.19.3788.3284
[email protected]
1. RESUMO
O estudo das elasticidades-preço do gás natural objetiva encontrar um
indicador da sensibilidade da demanda frente a variações no preço deste
produto e da causalidade entre esse preço e do petróleo no Brasil e nos
EUA. O propósito discursivo é examinar, comparativamente inter-países mas
também por setor de atividade (industrial, residencial, energético e
transporte) as séries de dados temporais de modo a melhorar a percepção
acerca dos padrões de comportamento do consumidor e do preço do GN.
Algumas conclusões teóricas sobre os resultados serão feitas buscando
discutir os obstáculos à utilização do gás natural como fonte energética
primária, já que se trata de um substituto ao carvão e ao petróleo mais
econômico e menos poluente. Os resultados indicam que variações nos
preços do GN não têm causalidade com variações nos preços do petróleo na
série. Com relação a demanda, esta se mostrou mais inelástica no Brasil
que nos EUA. Em ambos os países o setor industrial foi o que apresentou
maior flexibilidade reativa decorrente de variações de preços.
2. ABSTRACT
The natural gas price-elasticity study pretends to find a demand sensibility
index due to variations of the NG prices and of the causality between the NG
and oil prices in Brazil and in the USA. The purpose is to examine the time
series data in order to improve our perception about the pattern of the
consumer behavior and the NG prices. Some theoretic conclusions over the
results will be also necessary to discuss the obstacles of the NG wide
utilization like primary energy source, instead oil and coal. The issues reveal
that NG and oil prices variations have no causality relations and the demand
is more inelastic in Brazil than in the USA in the series. In both countries, the
industrial sector exhibited higher flexibility to change his energy source due
to prices variations.
3. INTRODUÇÃO
Existe uma firme crença de que o gás natural, enquanto fonte fóssil
mais limpa que o petróleo ou o carvão, oferece solução parcial para
problemas associados à má qualidade do ar. Além disso, o GN seria
preferível ao álcool e à energia hidrelétrica devido ao impacto ambiental das
lavouras monocultoras no primeiro caso e das barragens no segundo. Antes
considerado refugo da produção de petróleo, o GN passa por um expressivo
aumento de demanda em termos mundiais: abundante, viável
economicamente e de baixo impacto ambiental, parece ser, segundo alguns
especialistas, o combustível ideal para suprir parte da demanda de energia a
curto e médio prazo.
No sentido de testar esta crença, este trabalho procurará analisar o
comportamento das variáveis econômicas preço e demanda do gás natural
no Brasil e nos EUA. Para tanto, calcular-se-ão as elasticidades-preço da
demanda para medir o padrão da reação, ou resposta, da demanda
decorrente de variações no preço. Também será calculado o poder de
resposta do preço do GN como decorrência de variações no preço do
petróleo, para captar o quanto o primeiro esteve atrelado ao segundo nestes
últimos anos. Esta análise econométrica simples fornecer-nos-á subsídios
que reforçarão determinadas hipóteses acerca da relutância do GN em
tornar-se a principal fonte energética nestes países.
A imposição de estudar os EUA se deve ao fato desse país possuir
um peso relativamente muito grande na participação no consumo mundial de
combustíveis fósseis (26,8% do consumo mundial de gás natural em 2000)1
e, conseqüentemente, na formação do seu preço mundial. Além disso, os
EUA têm uma história mais longa com o GN comparativamente ao Brasil. Os
problemas relacionados ao consumo de gás natural referem-se, em
substância, as dificuldades de transporte e a proximidade (acesso) das
reservas. Nesse sentido, o preço final do GN traz embutido custos de
investimentos em capital fixo bastante elevados (pipelines, navios
criogênicos) o que implica reflexões de ordem geopolítica. Portanto, cada
país deve desenvolver sua própria política energética. Não obstante, como
ver-se-á na análise dos resultados, as restrições ao crescimento da
demanda de GN nos EUA podem servir, em algum momento, de lição para o
Brasil.
Este trabalho será desenvolvido na seguinte ordem: a segunda parte
apresentará o modelo de regressão utilizado para a análise. Na terceira
serão expostos os dados. A quarta parte discutirá os resultados da
regressão e na quinta e última será apresentada a conclusão.
4. O MODELO
O cálculo da elasticidade é a aplicação do modelo log-linear por meio
regressão exponencial:
β2 µ i
(1)
Yi = β1Xi e
Com:
Yi a variável dependente;
Xi é a variável explicativa;
β1 e β2 são os parâmetros;
µi é a variável estocástica e
e é a base do logaritmo neperiano (isto é, log de base e, onde e = 2,718).
1
O segundo maior consumidor de gás natural é a Rússia, consumindo, aproximadamente, 25% da produção
mundial.
2
A equação (1) pode ser expressa alternativamente como:
ln Yi = ln β1 + β2lnXi + µi
(2)
Se α = ln β1, então a equação (2) pode ser escrita em termos dos
parâmetros α e β2:
ln Yi = α + β2lnXi + µi
_
Onde ⎢β2 ⎢= Σ (Xi-Xi)(Yi-Yi)
Σ (Xi-Xi)²
(3)
(4)
O coeficiente de elasticidade pode ser escrito em notação de cálculo como
(dY/Y)/(dX/X)=[(dY/dX)(X/Y)],
donde pode-se deduzir que ⎢β2⎢ é o coeficiente de elasticidade.
Trata-se, portanto, de um modelo clássico de regressão linear e que
pode ser estimado pela regressão por mínimos quadrados ordinários. A
elasticidade é uma estimativa aplicada da regressão logarítmica que indica
um padrão de resposta de uma variável a outra. Este modelo log-log permite
obter o coeficiente de inclinação β2, que mede a elasticidade de Y com
relação a X.2
Assim, através de uma regressão simples de ln Y em ln X se obtém o
coeficiente ⎢β2⎢, cujo valor mede a variação percentual em Y (variável
dependente) decorrente de uma variação de um ponto percentual em X
(variável explicativa).
5. OS DADOS
Os dados para a Brasil foram coletados do Relatório Anual do
Balanço Energético Nacional (BEN) — Ministério das Minas e Energia — de
1995 e de 2001 para formarem a série temporal de 1979 a 2000. Os preços
do GN estão convertidos a dólares de 1994 (R$0,90/US$) descontados da
inflação segundo o IGP-DI anual calculado pelo IBGE.
Para os EUA, foram coletados os dados disponíveis no EIA (Energy
Information Administration), órgão vinculado ao U.S. Department of Energy,
que fornece estatísticas oficiais do governo dos EUA sobre energia.3
As séries de tempo do consumo e do preço de gás natural estão
contidas no intervalo 1967-2001. Os preços estão calculados em dólares por
pés cúbicos (ano base 1990). Os dados do preço do petróleo vão de 1985 a
2001. As séries temporais são estacionárias.
O setor de transportes foi desconsiderado em decorrência da sua
participação irrelevante no consumo total de gás natural (menos de 1% nos
EUA e 5% no Brasil)4. Dos restantes, o setor industrial é responsável pelo
2
No modelo log-log, os coeficientes de inclinação e de elasticidades são os mesmos, mas não no modelo linear.
ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION Annual Energy Outlook 2003. Disponível em
http://www.eia.doe.gov/emeu/era/contents.html . Acesso em: 28 maio 2003.
4
No Brasil a participação percentual do setor de transportes não é de fato desprezível mas a série de tempo sim,
em termos estatísticos. Um fato interessante a ser destacado é a rápida ascensão do consumo de GN (em termos
3
3
maior percentual do consumo total (66% no Brasil e 45% nos EUA), seguido
pelo setor de geração de energia elétrica e residencial. Este último setor, no
caso brasileiro, consome relativamente pouco GN se comparado aos EUA.
Gráfico 1: Percentual de consumo setorial do gás natural no Brasil em 2000.
Consumo de Gás Natural no Brasil por Setor de
Atividade em 2000
Transporte
5%
Residencial
6%
Elétrico
23%
Industrial
66%
Fonte: BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL (BEN) Relatório Anual 1995 e 2001.
Nos EUA, os setores de geração de energia elétrica e a indústria
pagam tarifas reduzidas em comparação ao setor doméstico que
desembolsa praticamente o dobro do valor em dólares pela mesma
quantidade, em pés cúbicos, de gás natural. O setor doméstico inclui o
comércio e as repartições públicas. No Brasil, não há diferenciação de
preços.
Consumo de Gás Natural nos EUA por
Setor de Atividade em 2001
indústria
45%
transporte
doméstico
1%
26%
energia
elétrica
28%
Gráfico 2: Percentual de consumo setorial do gás natural nos EUA em 2001.
Fonte: ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION Annual Energy Outlook 2003.
Disponível em http://www.eia.doe.gov/emeu/era/contents.html . Acesso em: 28 maio 2003.
de porcentagem do total) pelos usuários de transporte no Brasil em comparação com os EUA. A tendência parece
ser de crescimento no setor.
4
Nos dados para os EUA, no setor de geração de energia elétrica, foram
usados os preços do petróleo combustível residual e os preços do petróleo
combustível indicado como de uso residencial pelo U.S. Department of
Energy. Para a indústria não foi possível identificar o tipo de petróleo mais
usado, já que este setor produz diversos artigos provenientes de diferentes
derivados do petróleo. Para o Brasil foi utilizado o preço do óleo combustível
sem diferenciação por setor.
É interessante notar que os preços do gás natural nos EUA, para
todos os setores, observam uma trajetória de aumento, durante o final da
década de 70, que se reverte somente em meados da década de 80. A partir
de então, os preços se mantêm ou caem levemente até o ano de 2000.
No Brasil, o mesmo movimento de aumento a partir do final da década
de 70 e a de queda em meados dos anos 80 também é observado. Em
1994, há uma forte queda em decorrência da valorização cambial que se
mantém até o final da série.
Gráfico 3: Preço setorial do gás natural nos EUA.
10,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
1979
1978
1977
1976
1975
1974
1973
1972
1971
1970
1969
1968
0,00
1967
Dolares por milhares de pés cúbicos
9,00
Ano
Gas Natural - Preço Setor Elétrico
Gas Natural - Preço Setor Residencial
Gas Natural - Preço Setor Industrial
5
2000
1500
1000
500
0
R$ de 2000 por
tonelada
100
80
60
40
20
0
19
85
19
87
19
89
19
91
19
93
19
95
19
97
19
99
Centavos de
US$ de 1990
por galão
Gráfico 4: Preço de derivados de petróleo no Brasil e nos EUA.
Ano
EUA Óleo Combustível - Preço Setor Residencial
EUA Óleo Combustí
Brasil Óleo Combustível - Preço Todos Setores
6. ANÁLISE DOS RESULTADOS
A tabela 2 mostra o teste “t de Student” de significância dos
coeficientes da regressão. Ao examiná-la, seguir-se-á a seguinte regra geral:
para graus de liberdade maiores ou iguais a 20 e nível de significância (α)
igual a 0,05, rejeitar-se-á a hipótese nula se t for maior que 2 em valor
absoluto, ou seja, estatisticamente significante (GUJARATI, 2000). Por
suposto, as lacunas em destaque contêm os valores estatisticamente “não
aceitos”.
Através da aplicação da regressão log-log, foi elaborada a tabela 3
relacionando os três setores de atividade com os dados do coeficiente ⎢β2 ⎢,
ou seja, com as elasticidades-preço da demanda e elasticidades-preço-dopetróleo do preço do gás natural.
Foi observado que, para o setor brasileiro de geração de energia, a
elasticidade-preço da demanda é baixa, significando que aumentos do preço
do GN não afetaram a demanda no período estudado. Para o setor de
geração de energia elétrica mudar o combustível-insumo significaria ter de
mudar a estrutura dos equipamentos com os quais trabalha. Isto implicaria
custos fixos altíssimos, o que pode explicar a inelasticidade da demanda.
Falando ainda sobre o Brasil, o setor industrial (que consome 66% do
GN total) apresentou uma elasticidade-preço da demanda um pouco maior e
próxima a 1, isto é, variações de 1% no preço fazem variar em
aproximadamente 1% a demanda por GN. Não é um valor alto, mas indica
algum poder de resposta do setor industrial brasileiro em substituir a fonte
energética quando há variações de preços.
6
Dois resultados, porém, mostraram significância estatística: as
elasticidades-preço da demanda para os setores doméstico e industrial nos
EUA. No setor doméstico, o coeficiente β2 indica que a cada variação de 1%
no preço do GN, a demanda doméstica agregada por este bem varia de
1,76%, ou seja, uma resposta elástica da demanda frente a variações no
preço. Apesar de ser um produto de grande necessidade neste país
(aquecimento central, chuveiro e alimentação) houve economia ou
substituição por outro energético semelhante por parte das residências, do
comércio e das repartições públicas.
O coeficiente β2 mais alto encontrado foi referente a elasticidadepreço da demanda para a indústria nos EUA. Este setor, justamente o maior
consumidor de GN naquele país, mostrou bastante flexibilidade para mudar
de fonte energética em resposta a aumentos de preços. De fato, os
resultados foram bastante significativos. A cada 1% de variação do preço, a
demanda variou (para cima ou para baixo) 2,3%. A explicação pode estar no
fato de não serem raros os casos de indústrias que investem na aquisição
de conversores que utilizam insumos energéticos diferentes (GN, óleo e
energia elétrica). Além disso, é possível que modifiquem organizações e
métodos de produção visando reduzir o consumo daquele insumo que ganha
significância na formação do preço.
Os preços do gás natural e do petróleo não mostraram correlação
significante nem para os EUA nem para o Brasil. Apesar de, em linhas
gerais, observarem os mesmos ciclos de aumento (final dos das décadas de
1970 e 1990) e diminuição (medos da década de 1980) de preços ao longo
do tempo (como se pode constatar nos gráficos 3 e 4), não há relação de
causalidade entre preço do petróleo e o preço do GN nos dois países no
período.
7. CONCLUSÕES
O gás natural é a terceira mais importante fonte de energia no mundo
industrializado hoje. Nos períodos estudados, o consumo de GN relativo ao
Brasil observou um aumento médio de 14% ao ano ao longo de 22 anos.
Relativo aos EUA, o aumento do consumo foi de 2,1% ao ano em média. Em
termos mundiais, o consumo e a produção de gás natural se elevou cerca de
2% ao ano em média no período 1990-2000, ou seja, a taxas próximas à dos
EUA. Estas não são, definitivamente, taxas de crescimento que indicam a
consolidação do gás natural como substituto do petróleo ou do carvão como
fonte energética. Os resultados da regressão corroboram. O principal setor
consumidor de gás natural nos EUA, o industrial, apresenta alto coeficiente
de elasticidade-preço da demanda, isto é, substitui o consumo do GN
quando seu preço se eleva e volta a consumi-lo quando este se reduz. O
mesmo acontece, em menor medida, com o setor doméstico deste país, que
apresentou um coeficiente β2 igual a 1,76.
O setor industrial do Brasil também indica ter certa flexibilidade frente
a variações no preço dos bens energéticos, mas em menor medida que o
mesmo setor nos EUA.
Apesar de ser um bem substituto ao petróleo, variações nos preços
do GN não são explicadas por variações nos preços do petróleo nem no
7
Brasil nem nos EUA. Este não é um resultado óbvio e explica-se, por um
lado, pela rigidez (constância) na oferta, depois que os investimentos em
capital fixo são realizados e, por outro, no fraco aumento percentual anual da
procura por GN.
Outros resultados são interessantes, porém não se pode consideralos ingenuamente. O coeficiente de elasticidade-preço da demanda para o
setor energético brasileiro apresenta um baixo coeficiente de elasticidade.
Entretanto isto não significa que não haja alternativas melhores, do ponto de
vista econômico, ao GN como insumo para a geração de energia elétrica.
Significa, isto sim, que este setor apresenta uma grande rigidez no processo
produtivo. A partir dessa constatação, pode-se aventar a dificuldade
estratégica de se trabalhar com o gás natural como fonte primária
energética. Como conseqüência dessa rigidez no setor de geração de
energia elétrica, observa-se uma questão crítica de segurança geopolítica:
como o Brasil (e os EUA) não é auto-suficiente em GN, depende de
produtores externos que podem interromper sua produção a qualquer
momento sem maiores danos para si. A dependência a um só fornecedor
(ao contrário do petróleo), por conta dos altos custos fixos de instalação de
pipelines ou usinas de processamento, estreita a flexibilidade de escolha do
consumidor, fato comprovado pelos resultados da regressão referente ao
setor energético. Dessa forma, apesar dos benefícios econômicos e
ambientais, o gás natural encontra dificuldades em se concretizar como
fonte primária de energia nos países importadores de combustíveis fósseis.
8
Tabela 1: Total de consumo de gás natural: Brasil, EUA e mundo.
Consumo Total Brasil
Consumo Total
Consumo Mundial
% Brasil no Consumo
Mundial
% EUA no Consumo
Mundial
1990
1993
1996
1999
2000
2404
2979
4216
5542
6561
449672 489980 530619 529900 554812
1671643 1756201 1901860 1977239 2070194
0,14%
0,17%
0,22%
0,28%
0,32%
26,9%
27,9%
27,9%
26,8%
26,8%
British Petroleum. Statistical review of US Energy, June 2001. http://www.bp.com
Tabela 2: Calculo do t de Student para os parâmetros de elasticidade
t de Student para elasticidades-preço da demanda t de Student para elasticidade-preço-óleo/preço GN
Setor energético Setor industrial Setor residencial Setor energético Setor industrial Setor residencial
EUA
0,2494
-3,0951
-2,0976
-0,3132
nd
10,3814
Brasil
-2,7000
-3,2871
nd
2,3590
2,3590
2,3590
nd — dados inexistentes ou série temporal estatisticamente insignificante
Tabela 3: Elasticidades-Preço da Demanda do Gás Natural e Preço do Gás Natural – Preço do Petróleo por Setor de
Atividade no Brasil e nos EUA.
Setores
Elasticidades – Parâmetro β2
Brasil
Estados Unidos
ln Qgi =
ln Qgi =
ln Pgi =
ln Pgi =
α + β2 ln Pgi
α + β2lnPpi
α + β2 ln Pgi
α + β2lnPpi
Preço
Petróleo
Preço da
/Preço GN
Preço da Demanda Preço Petróleo /Preço GN
Demanda
Energéti
-0,86
0,53
não aceito
co
Industria
-0,95
0,53
-2,3
l
Domésti
nd
0,53
-1,76
co
Qgi = quantidade de gás natural demandada.
Pgi = preço do gás natural em dólares e
Ppi = preço dos derivados de petróleo substitutos do gás natural para cada setor.
não aceito
nd
0,32
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRITISH PETROLEUM Statistical review of US Energy, June 2001.
http://www.bp.com
CONANT, Melvin Bem & GOLD, Fern R. A Geopolítica Energética. Biblioteca
do Exército Editora, Rio de Janeiro, 1981.
EDEN, R.; POSTNER, M.; BENDING, R.; CROUCH, E. & STANISLAW, J.
Energy Economics. Cambridge University Press, London, New York, New
Rochelle, Melbourne, Sydney, 1981.
ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION Annual Energy Outlook 2003.
Disponível em http://www.eia.doe.gov/emeu/era/contents.html . Acesso em:
28 maio 2003.
GUJARATI, Damodar N. Econometria Básica. Makron, São Paulo, 2000.
INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA Séries Históricas.
Disponível em www.IPEAdata.gov.br e acessado em 02 de junho de 2003.
MINISTÉRIO DAS MINAS E ENERGIA Relatório Anual do Balanço
Energético Nacional (BEN), 1995 e 2001.
PINDYCK, R. S. & RUBINFELD D. L. Econometric Models and Economic
Forecasts. McGraw-Hill, New York, 1990.
WONNACOTT, Thomas H. & WONNACOTT Ronald J. Estatística Aplicada à
Economia e à Administração. Londres e Ontário, 1976.
9. NOTAS IMPORTANTES
Para a obtenção dos resultados encontrados foram construídas tabelas
sobre
a.
Preço do Gás Natural setorial no Brasil e nos EUA.
b.
Consumo setorial de Gás Natural no Brasil e nos EUA.
c. Preço de derivados de petróleo setorial no Brasil e nos EUA.
d.
Consumo setorial de petróleo no Brasil e nos EUA.
Para a obtenção desses dados foram consultados:
a.
BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL (BEN) l 1995 e 2001.
b.
EIA Annual Energy Outlook 2003
(http://www.eia.doe.gov/emeu/era/contents).