Metodologia de planejamento da expansão em sistemas com grande participação de fontes renováveis e dispositivos de armazenamento

Abstract

O planejamento tem por objetivo otimizar os investimentos em expansão para atender ao mercado de forma econômica e segura. A expansão com eólicas e solares requerem uma abordagem sistêmica estruturada, baseada na integração geração-transmissão e na alocação da curva de carga. Apesar dos esforços do setor, a metodologia atual não consegue atender essas necessidades. Com isso, há um descasamento da expansão com o atendimento dos requisitos de reserva, fundamental para cobrir erros de previsão e falhas no sistema. Esta tese mostra que esses recursos não são suficientes e as baterias (BESS), térmicas de ar comprimido (CAES) e hidrelétricas reversíveis (PHES) terão um papel importante no sistema. Para fundamentar a pesquisa, foi realizada uma revisão bibliográfica considerando os estudos realizados nos Estados Unidos e na Europa. A proposta usa a representação horária das fontes renováveis, permitindo visualizar restrições de geração e transmissão não detectadas em modelos puramente energéticos. Três experimentos são apresentados: O primeiro, com uma variante do sistema IEEE RTS para a validação da metodologia. O segundo, com os dados reais da operação 2015 e 2016 para determinar as curvas de carga e, por último, a aplicação na expansão do sistema Brasileiro. De acordo com os resultados, os dispositivos de armazenamento permitem reestabelecer o requisito mínimo de reserva e proporcionam maior flexibilidade operativa. Suas aplicações variam de PHES, para sistemas de grande porte, como as BESS, para soluções locais descentralizadas.