Geração Híbrida no Contexto do Sistema Elétrico Brasileiro

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1 Geração Híbrida no Contexto do Sistema Elétrico Brasileiro 31 de outubro de 2018 Gustavo Ponte - EPE

2 A EPE 100% pública Criada em 2004 Lei Vinculada ao MME Os estudos da EPE dão suporte técnico ao governo na formulação de políticas para o setor de energia

3 A EPE Tem por finalidade realizar estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético Energia elétrica Petróleo, gás natural e derivados Fontes renováveis Carvão mineral Energia nuclear Eficiência energética Outros

4 Usinas híbridas Estudo EOL + UFV Discussão Conceitual Sistemas Isolados

5 Trabalhos Publicados Fonte. Ambiente Energia Abril/2017 Junho/2018

6 Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas MOTIVAÇÃO Notícias e estudos apontavam a complementariedade entre as fontes Diferentes metodologias utilizadas Necessidade de avaliar de maneira consistente as vantagens e limitações dessa combinação OBJETIVOS Propor uma metodologia robusta Estudos de caso Avaliar perdas e parâmetros que as influenciam Acesse: bit.ly/eol-ufv

7 Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas LOCAIS ESTUDADOS Distância máxima de 20 km entre si Mínimo de 12 meses de medições concomitantes Dados a cada 10 minutos FONTES DE DADOS Sistema AMA Projetos cadastrados para os leilões de energia. Acesse: bit.ly/eol-ufv

8 Irradiância Horiztonta l(w/m²) Velocidade do vento (m/s) Irradiância Horiztonta l(w/m²) Velocidade do vento (m/s) Irradiância Horiztonta l(w/m²) Velocidade do vento (m/s) Irradiância Horiztonta l(w/m²) Velocidade do vento (m/s) Irradiância Horiztonta l(w/m²) Velocidade do vento (m/s) Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas DADOS ANEMOMÉTRICOS E SOLARIMÉTRICOS Localidade Hora do dia Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s) Localidade Hora do dia Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s) Localidade Hora do dia Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s) Localidade Hora do dia Localidade Hora do dia Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s) Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s) Acesse: bit.ly/eol-ufv

9 Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas PRODUÇÃO EÓLICA: 6 AEROGERADORES PRODUÇÃO FV: FIXO X RASTREAMENTO 5 Locais 6 Aerogeradores 2 Configurações FV 60 Casos Acesse: bit.ly/eol-ufv

10 Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas CÁLCULO DA PRODUÇÃO CONJUNTA: Capacidade de escoamento igual à potência eólica instalada Proporção entre fontes: 1 MW de fotovoltaica para cada 10 MW de eólica Produção FV acima da capacidade de escoamento é cortada Acesse: bit.ly/eol-ufv

11 Corte Produção UFV (%) Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas RESULTADOS Curtailment anual em função da combinação e local Curtailment mensal em função da combinação (local 3) 50.0% Variação da Potência UFV - Localidade % 40.0% 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% Potência FV instalada (MW) para 10 MW de eólica UFV Fixo+ENERCON - E UFV Fixo+ENERCON UFV Fixo+ENERCON - E E UFV Fixo+GAMESA - G UFV Fixo+GAMESA - G UFV Fixo+GAMESA - G UFV Rastreamento+ENERCON - E UFV Rastreamento+ENERCON - E UFV Rastreamento+ENERCON - E UFV Rastreamento+GAMESA - G UFV Rastreamento+GAMESA - G UFV Rastreamento+GAMESA - G Análise de sensibilidade com + UFV Curtailment anual para diferentes proporções entre fontes Acesse: bit.ly/eol-ufv

12 Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas CONCLUSÕES Benefícios da complementariedade dependem: Das características do recurso local, em especial perfil diário e sazonal dos ventos; Do dimensionamento e das características técnicas de cada usina. Não é possível generalizar resultados, estudo deve ser feito para cada caso; Importante realizar estudo completo, em base temporal granular Nota Técnica: Análises mais detalhadas e gráficos para as demais localidades Acesse: bit.ly/eol-ufv

13 Questões regulatórias e comerciais POSSÍVEIS COMBINAÇÕES UFV + EOL UHE + UFV HLT + Biomassa etc. Níveis de integração Questões regulatórias Uso da rede Benefícios e limitações O que é uma usina híbrida? Acesse:

14 Questões regulatórias e comerciais A - Adjacentes Possível compartilhamento de: Terreno Instalações de interesse restrito CUST/CUSD individual Compatível com cada potência Benefícios: Economia com terreno Sinergia logística e de operação Usinas distintas, individuais Riscos: Sombra e rugosidade Acesse:

15 Questões regulatórias e comerciais B - Associadas Compartilhamento físico e contratual de: Infraestrutura de conexão Acesso à rede Exemplo: Estudo EOL + UFV Contratação de uma capacidade de uso da rede menor do que a soma das potências individuais Requer discussão regulatória Tratamento do curtailment Acesse:

16 Questões regulatórias e comerciais C - Híbridas Combinação ainda no processo de produção Exemplo: HLT + biomassa EOL + UFV (mesmo conversor) Benefícios similares Economia potencialmente maior Sem curtailment, Acesse:

17 Questões regulatórias e comerciais D - Portfólios Comerciais Não há, necessariamente, proximidade física ou compartilhamento de equipamentos Não afeta CUST/CUSD Natureza comercial-contratual Benefícios: Diversificação de ativos Redução de riscos (geração complementar) Acesse:

18 Questões regulatórias e comerciais D - Portfólios Comerciais A - Adjacentes B - Associadas C - Híbridas Nível de integração Barreiras Não há Não há Necessário discutir questões regulatórias e contratuais Acesse:

19 Questões regulatórias e comerciais QUESTÕES A DISCUTIR: Uso da rede Possíveis combinações Contratação e remuneração Contabilização e liquidação Consulta Pública ANEEL: Adequações regulatórias decorrentes da instalação de usinas híbridas. 1º semestre/2019 Agenda Regulatória 2019/2020 Acesse:

20 Sistemas Isolados Custos elevados (diesel) Logística complexa Potencial para soluções híbridas Fonte: ONS

21 Sistemas Isolados + + 8,8% LCOE 26% consumo de diesel Fevereiro/ Outubro/2016

22 Conclusões Discretização temporal adequada para avaliação Avaliação do recurso x produção de energia Combinações de usinas eólicas e fotovoltaicas em desenvolvimento Necessário discutir questões regulatórias e contratuais Arranjos inovadores: eficiência, preço de energia Distinguir arranjos, benefícios e limitações Sistemas isolados: mercado potencial

23 Gustavo Pires da Ponte Consultor Técnico OBRIGADO Avenida Rio Branco, 1-11 o andar Centro - Rio de Janeiro Facebook: EPE.Brasil