Energy generation from biomass has become a source of increasing interest due to growing environmental concerns and the depletion of the world’s fossil fuel reserves. In this paper we analyze a sugar and ethanol producing plant in Brazil which has both the option to expand and to add a cogeneration unit to allow the sale of surplus energy, generated by burning sugar cane bagasse, where the existence of the second option is conditional to the exercise of the first option. We model sugar, ethanol, and electricity prices as geometric mean reverting processes and apply the real options approach to determine the value of these managerial flexibilities, considering that these options have three distinct underlying assets. The option to expand production is a function of the expected future prices of sugar and ethanol, while, on the other hand, the decision to invest in the cogeneration
plant will depend on the future prices of energy. Both decisions are modeled as American Compound Options over their respective underlying assets. The model is then solved using the non-censored binomial mean reverting lattice proposed by Bastian-Pinto, Brandão, and Hahn (2010) using the software DPLTM. The results indicate that a significant value can be derived from the flexibility to choose the optimal timing of investment in both options: the investment in the cogeneration unit adds an amount equivalent to the value of the expanding sugar and ethanol production, and represents up to 44% of the project’s static NPV of R$ 195.9 million. We conclude that given that only half of the sugar cane crushing mills currently have cogeneration units installed and given the increasing demand for clean and renewable sources of energy, this may indicate there is a significant potential for investment and further development of bioelectricity cogeneration power plants, and even in the retrofit of older cogeneration units, and that government incentives have been effective in contributing to this development.

La generación de energía de la biomasa se ha convertido en una fuente creciente de interés en vista de la creciente preocupación sobre el posible agotamiento de los combustibles fósiles en todo el mundo. En este artículo nos fijamos en una planta productora de azúcar y etanol en Brasil, que tiene tan bien una posibilidad de expansión como una opción de agregar una unidad de cogeneración que le permita la venta de energía excedente generada por la quema del bagazo de caña de azúcar, mientras que la segunda opción es dependiente de la primera. Fueron modelados los precios del azúcar, etanol y electricidad, como procesos de reversión a la media geométrica y fue aplicado el enfoque de opciones reales para cuantificar esta flexibilidad en la gestión, ya que estas dos opciones tienen diferentes activos subyacentes. La opción de expandir la producción es una función del valor esperado de los precios de futuros de azúcar y etanol, mientras que la opción de invertir en una planta de cogeneración dependerá del precio futuro de la electricidad. Ambas decisiones se modelan como opciones americanas compuestas sobre sus activos subyacentes. El modelo se resuelve utilizando un árbol binomial recombinante para reversión sin censura a la media propuesta por Bastian-Pinto, Brandão y Hahn (2010) utilizando el software DPLTM. Los resultados indican que la flexibilidad de escoger el momento óptimo para invertir en las dos opciones de expansión genera un valor significativo: la inversión en la unidad de cogeneración añade un valor igual a la expansión de la producción de azúcar y etanol, y representan a 44% del VAN proyectado tradicional de $ 195,900,000. Se concluye que, dado que sólo la mitad de las plantas de caña de azúcar en Brasil tienen unidades de cogeneración instaladas, y también dada la demanda cada vez mayor de fuentes limpias y renovables de energía, esto puede indicar que existe un potencial importante para inversiones y desarrollo de unidades de cogeneración de bioelectricidad, así como de adaptación de las plantas más viejas, y que los incentivos que el gobierno ha dado son una contribución efectiva en este desarrollo.