Pedro A. M-S. David Thiago C. César Amaro Olímpio Jr. Simone Q. Brandão

Transcrição

1 Contribuição da Energia Eólica para a Regularização do Suprimento de Energia Elétrica no Brasil 1 Pedro A. M-S. David Thiago C. César Amaro Olímpio Jr. Simone Q. Brandão Empresa de Pesquisa Energética - EPE Diretoria de Estudos de Energia Elétrica -DEE Superintendência de Planejamento da Geração -SGE

2 Introdução Capacidade de Produção de um Sistema Hidrotérmico A capacidade de produção de um sistema hidrotérmico e predominantemente hidrelétrico como o brasileiro é incerta, pois depende da afluência que é incerta 2 Energia Assegurada: disponível em 95% dos cenários hidrológicos

3 Introdução Expansão da Capacidade de Produção de um Sistema Hidrotérmico Aumento da Produtividade (energia elétrica / vazão) a distribuição de probabilidade da capacidade de produção de energia elétrica é amplificada aumento da média na proporção da razão do aumento de produtividade (k = ρ/ ρ 0 ) e aumento da variância na proporção do quadrado da razão (k 2 ) Energia Assegurada aumenta (aproximadamente) na proporção do aumento da produtividade (k) 3

4 Introdução Expansão da Capacidade de Produção de um Sistema Hidrotérmico Aumento da Produtividade e da Regularização a distribuição de probabilidade da capacidade de produção de energia elétrica é elevada, mas a incerteza é reduzida aumento da média na proporção da razão do aumento de produtividade (k = ρ/ ρ 0 ) e redução da variância Energia Assegurada aumenta mais do que a proporção do aumento da produtividade (E / E 0 > k) efeito da redução da incerteza da capacidade de produção 4

5 Introdução Expansão da Capacidade de Produção de um Sistema Hidrotérmico A redução da incerteza da capacidade de produção, ou seja, o aumento da regularização da energia afluente amplifica o incremento de energia assegurada proporcionado pela expansão da capacidade de produção O aumento da regularização da afluência pode ser obtido pelo aumento da capacidade de armazenamento (reservatórios) e/ou pela complementaridade dos recursos energéticos Aumento dos reservatórios é pouco viável Topografia da região amazônica apresenta pouco relevo Restrições ambientais (alagamento) Complementaridade dos Recursos Energéticos afluentes na margem esquerda do Amazonas; outras energias renováveis (eólica, biomassa) 5

6 Introdução Complementaridade Hidroeólica A velocidade do vento é maior quando o clima é seco e menor quando o clima é úmido A afluência é maior quando o clima é úmido e menor quando o clima é seco 6

7 Introdução Complementaridade Hidroeólica A combinação de geração hidrelétrica e eólica é menos incerta devido à complementaridade das duas fontes (efeito portfolio ) 7

8 Estudo de Caso Objetivo do Estudo Comparar o efeito dinâmico da expansão da capacidade utilizando geração hidrelétrica a fio d água e geração eólica Metodologia Simulação da operação do sistema (NEWAVE), com o sistema somente com geração hidrelétrica Expansão de 1000, 3000 e 5000 MW. Geração eólica modelada como uma usina fio d água virtual com queda de 1 metro, recebendo como vazão afluente uma série histórica (1978 a 2008) de produção eólica no Nordeste. A produtividade da usina virtual foi ajustada de modo a produzir o mesmo valor médio da energia natural afluente do Nordeste. 8

9 Estudo de Caso Capacidade de Suprimento A capacidade de suprimento do sistema com expansão da geração hidrelétrica (fio d água) foi comparada com a capacidade do sistema com expansão da geração eólica, ambas com a mesma produção média. A capacidade de suprimento foi determinada pelo ajuste da carga risco de déficit 5% Como esperado, a capacidade de suprimento do sistema com geração eólica é superior à do sistema com geração hidrelétrica a fio d água com mesma produção média, devido à complementaridade hidroeólica 9

10 Estudo de Caso Custo Marginal de Operação (CMO) O custo marginal de operação é o incremento do custo de operação para um incremento marginal da demanda CMO = CO / D O CMO é utilizado como preço da energia elétrica no mercado de curto prazo (CCEE) para liquidação dos contratos. Devido ao ganho de capacidade de suprimento, os CMO do subsistema Nordeste com expansão eólica tendem (tem maior probabilidade) a serem menores do que com expansão hidrelétrica a fio d água. 10

11 Conclusão 11 A complementaridade hidroeólica ajuda a regularizar o suprimento de energia. A maior regularização (menor incerteza) do sistema com geração hidroeólica proporciona um maior incremento da capacidade de suprimento. Estas conclusões embora ainda preliminares, pois o estudo foi bastante simplificado, sinalizam o acerto da política energética de aproveitamento das fontes renováveis alternativas em complementação à geração hidrelétrica.

12 Obrigado! 12 EPE: Av. Rio Branco, 1/11º Rio de Janeiro -RJ Tel.: (21)