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How to cite this paperAn. 5. Enc. Energ. Meio Rural 2004
O mercado de combustíveis líquidos em um cenário de escassez de petróleo: uma análise econômica exploratória para o Brasil
José A. Scaramucci1; Orlando F. J. G. Bordoni; Marcelo P. Cunha
NIPE/Unicamp
RESUMO
Esta comunicação tem como objetivo discutir os possíveis impactos de uma crise de escassez do petróleo na economia brasileira e seus efeitos no mercado nacional de combustíveis líquidos. Os resultados foram obtidos de simulações usando-se um modelo multissetorial de equilíbrio geral. Os cenários empregados nos experimentos numéricos se caracterizaram por diferentes níveis de constrangimento na importação de petróleo e seus derivados e também pelo grau de facilidade com que se pode substituir gasoálcool por álcool combustível. Mostra-se que os efeitos econômicos dependem sobremaneira da flexibilidade de substituição entre os combustíveis líquidos. Assim, é de esperar que a introdução de veículos bicombustíveis na frota de veículos leves fará com que a economia brasileira se torne muito menos vulnerável a um eventual choque externo de oferta de petróleo.
Palavras-chave: Modelos econômicos, equilíbrio geral, mercado de combustíveis líquidos, petróleo, álcool combustível, veículos bicombustíveis.
ABSTRACT
The objective of this paper is to discuss the possible impacts on the Brazilian economy of an oil shortage crisis and its effects on the domestic market for liquid fuels. The results were obtained from simulations using a multi-sector general equilibrium model. The scenarios used in the numerical experiments were characterized by different constraining levels in imports of crude oil and oil products and also by the ability gasoline may be substituted by fuel ethanol. It is shown that the economic effects depend to a large degree on the substitution flexibility between liquid fuels. Thus it is expected that the introduction of flex-fuel vehicles in the light-duty fleet will make the Brazilian economy much less vulnerable in the event of an external oil-supply shock.
INTRODUÇÂO
Muitos analistas acreditam que o momento correspondente ao pico da produção mundial de petróleo já tenha passado; para o Brasil, esse evento pode se dar por volta de 2010 (Campbell, 2003; EIA, 2003). Os efeitos trazidos pela escassez em progressão na oferta de petróleo podem incluir descontinuidades capazes de alterar significativamente todo o modo de consumo e produção criado no século passado, que Kurtz (2004) chama de "cultura da combustão". A disponibilidade de petróleo deve ser avaliada pelo fluxo de produção e não por seu estoque na forma de reservas. Assim, como afirma Cerqueira Leite (2004), "se não forem incorporados outros combustíveis líquidos, a economia global será comprometida e sofrerão principalmente os países em desenvolvimento, não-exportadores de petróleo, o Brasil dentre eles".
Este trabalho não pretende discutir se uma crise do petróleo é iminente. O objetivo aqui é simplesmente o de fazer uma análise exploratória sobre os impactos na economia brasileira de uma eventual redução forçada na importação de petróleo e seus derivados.
Para estudar as questões propostas, um modelo multissetorial simples de equilíbrio geral para a economia brasileira foi construído. Os cenários desenvolvidos levaram em consideração diferentes níveis de constrangimento na oferta de petróleo e também a elasticidade de substituição entre gasoálcool (como é chamada nas tabelas econômicas a gasolina vendida em postos de combustível no Brasil) e álcool carburante.
A elasticidade de substituição entre gasoálcool e álcool combustível é determinada pela composição da frota de veículos leves. A introdução dos chamados veículos bicombustíveis terá como conseqüência um aumento nas possibilidades de substituição no mercado de combustíveis líquidos. Cabe destacar que, atualmente, as vendas internas de autoveículos leves que podem usar álcool como combustível já representam quase 30% do total (Anfavea, 2004).
Uma curva de oferta de combustíveis em queda persistente significa que a economia passa a enfrentar constrangimentos ao crescimento. Assim, teria sido mais apropriado estudar o mercado de combustíveis líquidos com o auxílio de um modelo dinâmico. Com isso, a composição da frota de veículos poderia ser representada explicitamente, ente outras coisas. Entretanto, um modelo estático de equilíbrio geral se presta para conduzir uma análise exploratória inicial sobre os efeitos sobre preços, níveis de produção e renda na economia brasileira decorrentes de uma crise de oferta de petróleo. O uso de elasticidade para resumir oportunidades de substituição é claramente reducionista, embora se constitua em recurso comumente usado por economistas.
É importante observar também que a análise feita aqui se restringe à frota de veículos leves; portanto, as possibilidades diretas de substituição não envolvem o óleo diesel.
Mostra-se que os impactos econômicos dependem sobremaneira da flexibilidade de substituição entre os combustíveis líquidos. Assim, é de esperar que a introdução de veículos bicombustíveis na frota de veículos leves fará com que a economia brasileira se torne muito menos vulnerável a um eventual choque externo do petróleo.
METODOLOGIA
Questões de planejamento energético são relacionadas a vários aspectos da economia como um todo, como formação de preços, determinação da produção, geração e distribuição de renda, consumo, ações governamentais, etc. Os modelos computáveis de equilíbrio geral (CEG) oferecem um arcabouço coerente de análise capaz de capturar todos esses aspectos relevantes e, assim, têm sido usados extensivamente para a análise de políticas energéticas. Huntington e Weyant (2004) trazem uma excelente descrição de diferentes modelos econômicos para energia e ambiente.
Um modelo CEG pode ser entendido como uma representação estilizada de uma economia envolvendo, entre outras coisas, produtores, consumidores e mercados, e tendo, como variáveis endógenas, basicamente os preços e quantidades associados aos fluxos de renda. A formulação consiste em dotar o construto teórico apropriado para se analisar as questões propostas com dados observados. Assim, muitas vezes é comum chamar modelos CEG como teoria com números ou mesmo números com teoria.
Modelos CEG são usados tipicamente para simular políticas ou eventos exógenos. Um caso base é construído para refletir a realidade então existente. Cenários são construídos alterando-se os valores de algumas variáveis exógenas ou parâmetros, para refletir mudanças estruturais ou conjunturais. O equilíbrio pós-choque é então computado, tornando possível quantificar os impactos econômicos das alterações introduzidas.
A construção de modelos CEG exige a integração de pelo menos três áreas relacionadas, embora distintas: formulação (teoria econômica), estimação de parâmetros (econometria) e solução numérica (matemática aplicada). Essa foi a motivação para o desenvolvimento de uma linguagem para a formulação, calibragem e solução de modelos CEG, o pacote computacional Pegasus, desenvolvido por Scaramucci (1997) e Bordoni (2001).
BASE DE DADOS
A implementação de um modelo CEG requer obter antes uma representação quantitativa da economia em um determinado instante, descrevendo as transações entre os agentes econômicos de interesse. Os dados podem ser formatados em uma tabela de insumo-produto (Casler, 2004) ou em uma matriz de contabilidade social (Reinert e Roland-Holst, 1997).
Em sua concepção básica, a tabela de insumo-produto traz, nas linhas, os bens produzidos na economia (produtos), importações, impostos e os fatores de produção (mão-de-obra e serviços de capital) e, nas colunas, os setores ou indústrias correspondentes a cada produto e os agentes que compõem a demanda final (consumo das famílias, gastos do governo, formação bruta de capital fixo, variação de estoques e exportações).2 Mas deixa de fora a descrição de decisões econômicas importantes para a construção de um modelo CEG, como, por exemplo, a poupança das famílias. Já a matriz de contabilidade social inclui as transações no mercado de capitais, que correspondem às decisões de poupança e investimento. Na prática, por simplicidade, é suficiente construir, a partir dos dados, uma tabela de insumo-produto e demonstrar, separadamente, as componentes de poupança que compõem o investimento.
Para os propósitos deste estudo, foram considerados onze setores produtivos da economia: cana-de-açúcar, petróleo e gás, carvão e outros, álcool, gasolina pura, óleos de petróleo (óleo diesel e óleos combustíveis), gasoálcool, açúcar, geração de eletricidade, transmissão e distribuição de eletricidade e resto da economia (ROE).
Na construção da tabela padrão de insumo-produto, requer-se que cada setor produza um único produto e que cada produto seja produzido por um único setor. Entretanto, os dados disponíveis pelo IBGE mostram setores da economia produzindo mais de um produto.
Faz-se necessário, portanto, a partir dos dados existentes, obter uma matriz padrão de consumo intermediário entre os setores. Diversos enfoques podem ser usados para tal. Optou-se aqui pela abordagem produto versus produto e tecnologia baseada na indústria.3 Pela hipótese da tecnologia da indústria, os produtos secundários requerem em proporção a mesma composição dos mesmos insumos usados naquela indústria em que são produzidos. Por exemplo, se o setor de açúcar gera eletricidade como produto secundário e se a eletricidade corresponde a 5% do valor da produção da indústria de açúcar, então exatamente 5% de cada insumo usado na indústria do açúcar são alocados na produção de eletricidade4. Do ponto de vista matemático, essa hipótese implica na normalização da tabela de transações por colunas (Reinert e Roland-Holst, 1997).
A última matriz de insumo-produto publicada pelo IBGE se refere ao ano de 1996, contendo 42 setores e 80 produtos. A esse nível de agregação, oito dos onze setores considerados neste estudo - cana-de-açúcar, carvão e outros, álcool, gasolina pura, óleos de petróleo, gasoálcool, geração de eletricidade e transmissão e distribuição de eletricidade - aparecem agregados a outras indústrias. Para obter a desagregação pretendida, devem ser feitas hipóteses sobre cada setor - i.e., descrever a composição dos insumos nacionais (consumo intermediário), o valor das importações, os impostos pagos sobre produtos e produção e pagamentos de fatores primários.
Os setores carvão e outros, álcool e eletricidade foram desagregados inicialmente utilizando a matriz de insumo-produto para o Brasil de 19805, que contém estes setores.
Já os setores de gasolina pura e óleos de petróleo e geração de eletricidade foram obtidos com a complementação de dados extraídos do Balanço Energético Nacional (BEN) (MME, 2003). Para os dois setores de combustíveis fósseis, considerou-se que um barril de petróleo produz 16% de gasolina pura e 51% de óleos de petróleo. O setor de transmissão e distribuição de eletricidade foi obtido subtraindo-se a atividade de geração de toda a indústria de eletricidade.
Finalmente, pode ser observado nas tabelas de insumo-produto de 1996 que a produção de gasoálcool está agregada ao setor de comércio e que todo o consumo intermediário de gasolina pura é proveniente desse setor. Assim, a desagregação do setor de gasoálcool foi feita supondo-se que apenas ele tem a gasolina pura como insumo e, ainda, que o álcool é usado na proporção de 24% em volume na composição da mistura.
Ao final do processo descrito acima, constataram-se, como era de se esperar, pequenas diferenças entre as somas dos elementos das linhas (receitas) e colunas (dispêndios) correspondentes. A correção foi feita usando-se o processo de ajuste biproporcional (RAS). Miller e Blair (1985) e Reinert e Roland-Holst (1997) apresentam o método RAS detalhadamente.
O MODELO
O modelo CEG foi construído seguindo aproximadamente o construto conhecido como GTAP, como descrito por Hertel e Tsigas (1997). Alguns detalhes podem ser encontrados em Scaramucci e Bordoni (1998) e Scaramucci et al. (2003).
A produção é descrita pela tecnologia Leontief, que se caracteriza por usar insumos em proporções fixas. A demanda vem de uma agregação CES (constant elasticity of substitution).
São representados os onze setores produtivos mencionados na seção anterior e os fatores primários trabalho e capital. Foi acrescentado um novo setor, combustíveis líquidos, que é produzido com álcool e gasoálcool, através da tecnologia CES. Os insumos álcool e gasoálcool foram então substituídos nas estruturas de produção e consumo por entradas do agregado combustíveis líquidos. Nos experimentos numéricos, variou-se o valor da elasticidade de substituição entre álcool e gasoálcool na produção de combustíveis líquidos, para simular diferentes composições da frota de veículos leves.
Como somente a economia brasileira é representada, o setor externo é tratado de forma diferente da adotada pelo GTAP, que é um modelo multirregional construído para analisar questões de comércio global. Aqui, todas as importações e exportações são ligadas a um mercado de divisas. Cada produto é dividido através da desagregação CET (constant elasticity of transfomation) em dois bens, um dedicado ao consumo interno e outro separado para exportações. O bem interno é colocado no mercado do produto correspondente. Já o subproduto para exportações é transformado em outro bem, divisas, por uma atividade de retornos constantes. As importações são consideradas como transformações de divisas nos diferentes produtos usados na economia brasileira. O bem divisas é usado como numerário nas simulações; seu preço pode ser interpretado como a taxa de câmbio real.
O investimento é tratado como a montagem de um bem de capital, produzido sem usar os fatores primários. Todo a produção do bem de capital é colocada no mercado de divisas, sugerindo que os investimentos no Brasil são coletados por uma espécie de instituição financeira internacional, chamada de banco global no modelo GTAP. As decisões de poupança são feitas pelo consumidor representativo do Brasil, consistindo no consumo de divisas. Supõe-se que o consumidor representativo tem propensão marginal a poupar constante.
Pode-se notar que o mercado de divisas tem X + I como entradas e M + S como saídas, onde X representa as exportações, I é o investimento, M denota as importações e S é a poupança. Assim, os tratamentos do setor externo e do mercado de capitais como explicado acima faz respeitar a identidade macroeconômica I = S + (M - X). O déficit na balança comercial, M - X, pode ser interpretado como poupança externa.
Assim, o modelo tem um fechamento neoclássico simples. Os níveis de investimento e poupança são determinados endogenamente.
A representação, calibragem e resolução do modelo CEG foram feitas com a linguagem Pegasus.
SIMULAÇÕES
O parâmetro σ é a elasticidade de substituição entre álcool e gasoálcool na produção e consumo, representando a flexibilidade no uso de combustíveis líquidos pela frota de veículos leves. Nas simulações, o valor de σ é fixado em 0 (rigidez extrema), 2 (caso intermediário) e 20 (alta flexibilidade).
Os níveis de importação de petróleo, gasolina e óleos de petróleo variam simultaneamente de 100 (caso base) até 85 (que representa redução de 15% em relação ao caso base). Para dar suporte às restrições sobre as importações desses produtos, são cobrados ágios sobre seus preços que são pagos retirando-se divisas do saldo do balanço de pagamentos. Os valores dos sobrepreços são determinados endogenamente.
É adotada a hipótese conservadora que não seria possível aumentar a produção nacional de petróleo durante o tempo em que a economia faz os ajustes em resposta ao choque externo nas importações de produtos fósseis. Assim, o nível de produção do setor nacional de extração e refino de petróleo mantém-se fixo em relação ao ano base, como mostrado na Figura 2. Essa restrição tem como suporte um ágio sobre o preço do petróleo produzido internamente, que poderia ser interpretado como imposto ou lucro supranormal (mark up) a ser atribuído ao produtor brasileiro de óleo.
Os gráficos exibidos abaixo trazem os principais resultados. Todas as variações são expressas em índices que têm como base o ano de 1996. Porém, tais mudanças podem ser interpretadas como se dessem em relação à tendência de evolução da economia em 1996. Na Figura 1, por exemplo, um índice de 98 para o produto interno bruto (PIB) indicaria que a taxa de crescimento do nível de atividade econômica em 1996 seria diminuída em dois pontos percentuais.
Um breve exame das curvas obtidas nos experimentos numéricos permite constatar que a economia estaria quase que completamente isolada dos efeitos de um constrangimento nas importações de petróleo e derivados caso a frota de veículos leves tivesse total flexibilidade na escolha do combustível (Σ = 20).
A Figura 1 mostra as curvas para o PIB e variação equivalente de renda. A avaliação do PIB depende da escolha do numerário. Todos os equilíbrios foram computados tendo o bem divisas como numerário. Assim, pode-se interpretar que o PIB está sendo medido em relação a uma cesta indeterminada de moedas estrangeiras. A variação equivalente de renda representa a queda, em relação ao PIB de 1996, no nível de utilidade do consumidor representativo. Ambos os indicadores de renda dependem significativamente do valor da elasticidade de substituição entre álcool e gasoálcool.
A Figura 2 exibe os efeitos no preço do petróleo no Brasil, que pode crescer 300% ou 100%, caso σ seja 0 ou 2, respectivamente, para uma restrição de 15% na importação de produtos fósseis.
A reação da indústria de álcool ao choque externo de oferta de petróleo e derivados é mostrada na Figura 3. A expansão do setor se dá nos casos em que σ é 2 ou 20, porém sem que haja aumento do preço do álcool. Isso sugere que pode existir um mecanismo embutido para promover a penetração de veículos bicombustíveis na frota de veículos leves no Brasil. Seria muito interessante aprofundar o estudo sobre esse efeito no futuro.
As Figuras 4 e 5 resumem o comportamento dos mercados de gasolina e gasoálcool. Deve ser notado que as curvas de produção de ambos os produtos independem do valor da elasticidade de substituição entre álcool e gasoálcool, sendo praticamente lineares. Cabe observar também que a queda é mais acentuada que a correspondente ao nível de importação de petróleo e derivados. Os aumentos de preços dependem bastante do valor de σ; o aumento dos preços mostra-se insignificante se σ = 20, mas pode ser grande se σ = 0.
CONCLUSÕES
Os resultados acima mostram que os efeitos de um constrangimento na oferta de petróleo, gasolina, óleo diesel e óleos combustíveis produzidos no exterior podem ser significativos. A flexibilidade na substituição entre álcool e gasoálcool pelas atividades de produção e consumo na economia brasileira seria importante para atenuar os impactos econômicos resultantes. Assim, a penetração dos chamados veículos bicombustíveis na frota de veículos leves deve tornar a economia brasileira muito menos vulnerável a um eventual choque do petróleo.
O modelo CEG deve ser estendido no futuro para incluir, entre outras coisas, dinamismo e uma descrição tecnológica mais realista dos setores energéticos, baseada em estudos de engenharia. Um modelo intertemporal seria capaz de acompanhar a evolução da composição da frota de veículos leves, tornando variável a flexibilidade na substituição entre combustíveis líquidos.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do projeto temático "Análise técnica, econômica e ambiental do uso da cana-de-açúcar para a geração sustentável de energia elétrica", financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (auxílio nº 2001/14302-1). Os autores agradecem a Sérgio V. Bajay (FEM/Unicamp) e Mauro Garcez Pereira (Petrobras), pelos valiosos comentários recebidos.
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1 Contato: jascar@uol.com.br
2 Impostos e remuneração de fatores primários constituem o valor adicionado. O produto interno bruto (PIB) da economia corresponde à soma dos valores adicionados obtidos em cada coluna da matriz de insumo produto.
3 Miller e Blair (1985) descrevem as oito combinações possíveis.
4 Pela hipótese de tecnologia do produto, por outro lado, a composição dos insumos necessária na produção de um bem permanece a mesma, qualquer que seja o setor em que é produzido. Casler (2004) discute as situações em que é mais apropriado adotar uma ou outra hipótese sobre a tecnologia de produção.
5 O uso da matriz de insumo-produto de 1980 do IBGE em uma versão eletrônica gentilmente fornecida por Joaquim J. M. Guilhoto (FEA/USP) facilitou grandemente o trabalho de desagregação.