Essays on energy economics

Abstract

Resumo: Essa tese é composta por três ensaios distintos. O primeiro ensaio tem por objetivo calcular as elasticidades marginais das demandas por etanol e gasolina. Além dos efeitos marginais sobre o preço e sobre a renda, a introdução dos carros flex gerou a necessidade de calcular também as elasticidades cruzadas. Sobre as estratégias de estimação, usamos preços de compra dos não-vizinhos como instrumento para os preços da gasolina e do etanol, controlando problemas de endogeneidade. Os resultados indicam que o etanol tem elasticidade preço de -1,5 e a gasolina elasticidade de -0,8. A influência dos carros flex fuel também é notada com o aumento das elasticidades cruzada pós 2003 (ano da introdução dos carros flex). O segundo ensaio investiga a transmissão de volatilidade entre o petróleo e as commodities agrícolas. A pergunta é se existem diferenças na transmissão de volatilidade entre petróleo e dois grupos de commodities agrícolas, Energy Agricultural Commodities (EAC) e Non-Energy Agricultural Commodities (NAC). O que diferencia os dois grupos é uso de suas commodities para fabricação de biocombustíveis, o grupo EAC é usado na fabricação de biocombustíveis, o NAC não. Os resultados indicam que existe transmissão de volatilidade e que essa transmissão aumentou durante o período da Crise Financeira de 2008. Essas mudanças na integração dos mercados indicam para revisão das estratégias de diversificação dos investidores e das políticas públicas. O terceiro ensaio investiga assimetria de preços nos postos brasileiros. Em um mercado competitivo, transmissão simétrica de preços é esperada. A velocidade do ajuste aos choques não deve ser diferente para choques positivos ou negativos. Qualquer desvio desse padrão é chamado de assimetria de preços. Transmissão de preços impacta na redistribuição dos excedentes. Quando as firmas reagem mais rápido a aumento dos custos do que à diminuição desses (assimetria positiva) existe uma transferência de excedente dos consumidores para os produtores. Se ocorre o contrário, a velocidade é maior quando os preços dos insumos caem do que quando eles sobem (assimetria negativa), os consumidores estarão em uma melhor situação. Dito isso, o terceiro ensaio tenta responder a três perguntas: i) Existe assimetria de preço no mercado brasileiro? ii) Assimetria é uma característica das firmas ou do mercado como um todo? iii) O que aumenta ou diminui a chande de um posto praticar assimetria? Foi usado um AECM para mais de 17 mil postos e os resultados indicam para a existência de heterogeneidade: 71% responde simetricamente, 23% possui assimetria positiva e 6% possui assimetria negativa. A respeito de quais variáveis mudam as chances de uma firma responder assimetricamente, os postos com maiores margens e com bandeira diferente da branca possuem maior probabilidade de ter assimetria positiva, reforçando o link entre assimetria positiva e poder de mercado. Os postos com menos vizinhos num raio de 0.5 possuem maior chance de praticar assimetria positiva, o que, até onde sabemos, é o primeiro resultado relacionando concorrência espacial e assimetria positiva. Palavras-chave: Painel, Combustíveis, Postos, Volatilidade, Assimetria.

Abstract: This thesis consists of three distinct essays (chapters) on Energy Economics. First Essay estimates marginal effects of ethanol and gasoline demands. In addition to the core marginal effects (price and income), cross prices marginal effects have special appealing in the Brazilian fuel market because of flex fuel cars policy (after 2003). Regarding estimation strategies, we performed non-neighbors purchase prices as instruments for ethanol and gasoline prices to solve endogeneity issues. Results showed ethanol's price elasticities around -1.5 and gasoline's elasticities around -0.8. After flex fuel cars introduction, both demands had larger cross price elasticities, indicating that biofuels likely decreased dependence of consumers for each fuel separately. The Second Essay is related to volatility price transmission between oil and agricultural commodities. It aims to test if there are differences into volatility transmission from oil to two agricultural commodities groups: i) energy agricultural commodities (EAC), used in biofuels production; ii) non-energy agricultural commodities (NAC), not used in biofuels productions. In order to do that, I used Mgarch models on monthly basis and found that price volatility spillovers became stronger for both groups (EAC and NAC), but with opposite directions. EAC returns and Oil returns moved in the same direction over time, and in 2008 this conditional correlation became more positive. On the other hand, Oil and NAC returns moved in opposite direction, and during Financial Crisis they became more negative. The Third Essay investigated the price transmission strategies in gas station market. In a competitive market situation a symmetric price transmission is expected, where the speed of adjustment of the market should be equal, no matter which direction input prices are going (up or down). Any deviation from this situation is called as price asymmetry transmission. Price transmission has direct implications for welfare distribution, positive price asymmetry (when firms react faster to increases in input prices than decrease in inputs). Stressed the importance of studying price asymmetry, this third essay aims to answer three questions: i) Is there price asymmetry in Brazilian Gasoline Market? ii) Is asymmetry a firm or a market feature? iii) Which variables contribute to the likelihood of gas stations to respond asymmetrically? To answer these we run an AECM for more than 17,000 gas stations. Results indicate that there is heterogeneity across gas stations: 71% of them have no asymmetry, 23% have positive asymmetry and 6% have negative asymmetry. Regarding the importance of variables on the probability to respond asymmetrically: gas stations with higher margins, less rivals nearby and non-white flags have higher probability to have positive asymmetry, reinforcing linkage between positive asymmetry and market power. These results reinforce the link between power market and positive price asymmetry and bring the novelty of relating positive asymmetry to spatial competition. Keywords: Panel, Fuels, Gas Stations, Volatility Transmission, Asymmetry.