Análise dos custos de operação do despacho energético empregando fontes renováveis de energia e seu impacto no PLD horário
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2022-07-13
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O despacho de energia elétrica no Brasil é predominantemente hídrico, com participação eólica e aporte térmico, porém, a participação de fontes hidroelétricas tem diminuído ao longo dos anos. Para manter o fornecimento de energia brasileiro é necessária a ampliação e inclusão de outras fontes de energia no despacho, como eólicas e solares. A capacidade instalada dessas fontes intermitentes no país é representativa e as projeções de crescimento futuro são ainda mais positivas. Em razão dessas fontes, como o próprio nome diz, serem caracterizadas por sua intermitência e incerteza de geração, o ideal é a implementação de sistemas de armazenamento atrelados à geração. Em locais como Europa e Estados Unidos, os sistemas de armazenamento são bastante utilizados, principalmente os que utilizam baterias, já no Brasil ainda não há plantas geradoras conectadas ao sistema de energia que utilizem tecnologias de armazenamento. O principal propósito da utilização desses sistemas, além da disponibilidade de energia a qualquer momento, é a estabilização do fornecimento e redução de variações de demanda na rede. A fim de analisar a atratividade da operação do despacho de energia com fontes intermitentes e aporte dos sistemas de armazenamento, foi realizada uma modelagem do despacho hidrotérmico com a inserção de fontes eólicas a fim de obter um novo custo marginal de operação horário. A partir desse custo obtido na modelagem, foi calculado um novo preço de liquidação das diferenças horário e comparado ao preço do despacho real atual. Ao mesmo tempo foi calculada a capacidade necessária dos sistemas de armazenamento e seus custos. Por fim, foram comparados ambos os preços de liquidação das diferenças horários, considerando os custos de armazenamento. A conclusão, a partir desses resultados, foi de que o despacho hidrotérmico proposto, em conjunto com um sistema de armazenamento mostrou-se inviável por conta, principalmente, dos custos do sistema de baterias e por não ser considerado na modelagem, o intercâmbio de energia entre subsistemas. [resumo fornecido pelo autor]
Resumo
The dispatch of electric energy in Brazil is predominantly hydroelectric, with wind and thermal input, however, the participation of hydroelectric sources has decreased over the years. To maintain the Brazilian energy supply, it is necessary to expand and include other energy sources in the dispatch, such as wind and solar energy. The installed capacity of these intermittent sources in the country is representative and future growth projections are even more positive. Because these sources, as the name says, are characterized by their intermittency and generation uncertainty, the ideal is the implementation of storage systems linked to generation. In places like Europe and the United States, storage systems are widely used, especially those that use batteries, while in Brazil there are still no generating plants connected to the energy system that use storage technologies. The main purpose of using these systems, in addition to the availability of energy at any time, is to stabilize supply and reduce demand variations in the electricity grid. In order to analyze the attractiveness of the energy dispatch operation with intermittent sources and input of storage systems, a modeling of the hydrothermal dispatch was carried out with the insertion of wind sources in order to obtain a new marginal cost of hourly operation. From this cost obtained in the modeling, a new hourly spot market price was calculated and compared to the current actual dispatch price. At the same time, the required capacity of the storage systems and their costs were calculated. Finally, both hourly spot market prices were compared, considering the storage costs. The conclusion, from these results, was that the proposed hydrothermal dispatch, together with a storage system, proved to be unfeasible, mainly due to the costs of the battery system and for not being considered in the modeling, the exchange of energy between subsystems. [resumo fornecido pelo autor]