Planejamento da expansão da capacidade de sistemas elétricos sob incertezas políticas e climáticas : estudo de caso subsistema sul do Brasil

• Autor(a) principal: Samaniego, Ada Liz Arancibia
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/174196
• topic: Política energética; Planejamento energético; Mudanças climáticas; Incerteza; Programação linear; Programação dinâmica; Modelos matemáticos; Brasil, Região Sul

O planejamento da expansão da capacidade de sistemas elétricos visa garantir o fornecimento futuro de energia elétrica. A busca por esse objetivo deve ser feita tendo em vista critérios como custos, tecnologias disponíveis, confiabilidade e impactos ambientais. No presente trabalho, o foco são os objetivos de mínimos custos e mínimas emissões de gases de efeito estufa, da geração elétrica. No contexto global atual, esse planejamento representa um grande desafio. Sendo uma atividade de grande importância para o desenvolvimento dos países, envolve, além das incertezas próprias da atividade, também as incertezas das políticas energéticas, as quais dependem de outras agendas políticas da administração em turno. Além disso, uma vez que a geração de energia é baseada em muitos casos em recursos naturais sensíveis às condições climáticas, o processo de planejamento também deve lidar com a incerteza da mudança climática. Dessa forma, são necessários planos flexíveis capazes de antecipar possíveis mudanças (resultado das incertezas mencionadas) e evitar o desvio dos objetivos iniciais, que levariam em diferentes resultados. O primeiro passo é conhecer o impacto que possíveis mudanças podem gerar nas metas iniciais. Algumas metodologias e ferramentas exploradas nesta área, normalmente consideram apenas os efeitos da mudança climática, enquanto que outras mais gerais consideram as políticas de energia ou climáticas, mas não a possibilidade de mudança nessas políticas nem a sua combinação. Ou seja, são consideradas estáticas para o período de planejamento. O presente trabalho traz como contribuição original para a área a inclusão da incerteza inerente às políticas energéticas, combinada à incerteza climática, e a avaliação o desempenho dos caminhos possíveis, identificando os mais robustos. O objetivo deste trabalho é determinar o impacto e a influência das incertezas das políticas energéticas e das mudanças climática, de forma combinada, sobre os resultados finais no planejamento da expansão da capacidade de sistemas elétricos, em termos de custos e emissões de CO2. Outros objetivos secundários incluem a identificação de políticas robustas com boa performance para qualquer cenário climático e desenvolvimento de uma abordagem de análises das mudanças climáticas e políticas. São aplicadas técnicas de otimização de expansão de capacidade para elaborar uma metodologia híbrida que combina programação dinâmica com programação linear multiobjectivo para a geração dos diferentes cenários de mudança da política energética, bem como os trade-offs. A metodologia é aplicada em uma região estudo de caso envolvendo a expansão de capacidade do subsistema elétrico sul do brasil. Resultados mostram que: (i) é possível determinar os impactos das mudanças de políticas energéticas para diferentes cenários de mudança climática a través dos trade-off de custos e emissões de CO2; (ii) é possível identificar políticas energéticas robustas; (iii) é possível identificar a influência da mudança climática no desempenho (em termos de custos e emissões de CO2) das políticas energéticas. Os resultados e métodos aqui produzidos são úteis para países em desenvolvimento e emergentes, como o Brasil, ao oferecer um marco metodológico capaz de auxiliar na programação de seus investimentos em expansão da geração de energia em ambientes com grandes incertezas, além de fornecer de uma ferramenta para o desenho de políticas energéticas e climáticas.