Expansão da matriz energética brasileira: requisitos do sistema elétrico e modelos de negócio para viabilizar a inserção massiva da fonte eólica.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-26102023-112614/ |
Resumo: | No panorama da matriz energética mundial, a fonte renovável eólica vem aumentando a sua participação percentual no portfólio de geração de eletricidade. Essa transição energética, com inserção massiva de fontes renováveis de produção variável (VRE) no balanço de atendimento à carga de energia dos sistemas elétricos, demanda alternativas que permitam a adequação do suprimento mesmo em condições de incerteza quanto à oferta firme de energia e da própria projeção da carga a ser atendida. Por isso, os requisitos operativos do sistema elétrico, uma vez aferidos, representam uma medida de escassez dos recursos disponíveis no sistema e, desse modo, são elementos chave incentivar um despacho econômico eficiente e, também, sinalizar uma expansão de novas capacidades para o sistema, sejam estas associadas à geração e transmissão e, inclusive, à recursos gerenciáveis de demanda. Portanto, nesta Tese é avaliada a mudança do perfil de atendimento eletroenergético da região Nordeste do País, no âmbito da operação e despacho econômico hidrotérmico do Sistema Interligado Nacional (SIN), uma vez que o incremento de capacidade através das VREs, com alto potencial de penetração nesta região, tem alterado rapidamente a distribuição do seu portfólio de geração para o atendimento da curva de carga horária, com reflexos para as soluções de operação e expansão do sistema elétrico brasileiro, tais como: flexibilidade operativa dos geradores controláveis hidrelétricos e termelétricos, no sentido de serem despacháveis pelo Operador do Sistema, expansões de capacidade associadas à essas modalidades de geração, o gerenciamento dos níveis de armazenamento de energia nos reservatórios das usinas hidrelétricas, ou ainda a implementação de usinas hidrelétricas reversíveis ou recursos de armazenamento de menor escala, quando comparados aos reservatórios de hidrelétricas existentes e, finalmente, as ampliações e reforços dos intercâmbios de energia inter-regionais que integram o SIN. |
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Expansão da matriz energética brasileira: requisitos do sistema elétrico e modelos de negócio para viabilizar a inserção massiva da fonte eólica.Expansion of the Brazilian Energy Portfolio: power system requirements and business models to make feasible to integrate massive wind source.Energy marketEnergy planningFontes renováveis de energiaHourly economic dispatchMercado de energiaOtimização econômicaPlanejamento energéticoPower supplyPower system expansionRenewable resourcesSuprimento de energia elétricaNo panorama da matriz energética mundial, a fonte renovável eólica vem aumentando a sua participação percentual no portfólio de geração de eletricidade. Essa transição energética, com inserção massiva de fontes renováveis de produção variável (VRE) no balanço de atendimento à carga de energia dos sistemas elétricos, demanda alternativas que permitam a adequação do suprimento mesmo em condições de incerteza quanto à oferta firme de energia e da própria projeção da carga a ser atendida. Por isso, os requisitos operativos do sistema elétrico, uma vez aferidos, representam uma medida de escassez dos recursos disponíveis no sistema e, desse modo, são elementos chave incentivar um despacho econômico eficiente e, também, sinalizar uma expansão de novas capacidades para o sistema, sejam estas associadas à geração e transmissão e, inclusive, à recursos gerenciáveis de demanda. Portanto, nesta Tese é avaliada a mudança do perfil de atendimento eletroenergético da região Nordeste do País, no âmbito da operação e despacho econômico hidrotérmico do Sistema Interligado Nacional (SIN), uma vez que o incremento de capacidade através das VREs, com alto potencial de penetração nesta região, tem alterado rapidamente a distribuição do seu portfólio de geração para o atendimento da curva de carga horária, com reflexos para as soluções de operação e expansão do sistema elétrico brasileiro, tais como: flexibilidade operativa dos geradores controláveis hidrelétricos e termelétricos, no sentido de serem despacháveis pelo Operador do Sistema, expansões de capacidade associadas à essas modalidades de geração, o gerenciamento dos níveis de armazenamento de energia nos reservatórios das usinas hidrelétricas, ou ainda a implementação de usinas hidrelétricas reversíveis ou recursos de armazenamento de menor escala, quando comparados aos reservatórios de hidrelétricas existentes e, finalmente, as ampliações e reforços dos intercâmbios de energia inter-regionais que integram o SIN.In the wordwide energy outlook, Wind generation has growing shares of the total electricity portfolio. Such characteristic of the energy transition, with massive integration of Variable Renewable Energy (VRE) has consequences in terms of generation Technologies to balance the load of power systems, even in conditions of uncertainty regarding the firm supply of energy and the demand projection. Therefore, the operational requirements of power systems, once they are measured represent the scarcity of resources in the system. Additionally, they form Keys to incentivizing eficiente hourly economic dispatch, indicating the capacity expansion to the power system and even demand response participation. Thereby, the presentpresente evaluates the change in the generation mix in Brazil, Northeast region, considerring the operation and hydrothermal economic dispatch of its Centralized Power System (SIN). Since the capacity incremente of VRE, with high potential in such region, has rapidly modified the electricity portfolio to meet the hourly load, the proposition of alternative solutions to adequate the supply, operation, and expansion of the power system were made: operational flexibility of hydro and termal plants, management of hydroelectric reservoir levels, thus far the implementation of pumped-hydro plants or storage systems and, finally, he expansion and reinforcement of transmission system that connects and integrates resources and regions in the SIN context.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRamos, Dorel SoaresVitorino, Roney Nakano2023-07-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-26102023-112614/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-10-27T14:20:03Zoai:teses.usp.br:tde-26102023-112614Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-10-27T14:20:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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No panorama da matriz energética mundial, a fonte renovável eólica vem aumentando a sua participação percentual no portfólio de geração de eletricidade. Essa transição energética, com inserção massiva de fontes renováveis de produção variável (VRE) no balanço de atendimento à carga de energia dos sistemas elétricos, demanda alternativas que permitam a adequação do suprimento mesmo em condições de incerteza quanto à oferta firme de energia e da própria projeção da carga a ser atendida. Por isso, os requisitos operativos do sistema elétrico, uma vez aferidos, representam uma medida de escassez dos recursos disponíveis no sistema e, desse modo, são elementos chave incentivar um despacho econômico eficiente e, também, sinalizar uma expansão de novas capacidades para o sistema, sejam estas associadas à geração e transmissão e, inclusive, à recursos gerenciáveis de demanda. Portanto, nesta Tese é avaliada a mudança do perfil de atendimento eletroenergético da região Nordeste do País, no âmbito da operação e despacho econômico hidrotérmico do Sistema Interligado Nacional (SIN), uma vez que o incremento de capacidade através das VREs, com alto potencial de penetração nesta região, tem alterado rapidamente a distribuição do seu portfólio de geração para o atendimento da curva de carga horária, com reflexos para as soluções de operação e expansão do sistema elétrico brasileiro, tais como: flexibilidade operativa dos geradores controláveis hidrelétricos e termelétricos, no sentido de serem despacháveis pelo Operador do Sistema, expansões de capacidade associadas à essas modalidades de geração, o gerenciamento dos níveis de armazenamento de energia nos reservatórios das usinas hidrelétricas, ou ainda a implementação de usinas hidrelétricas reversíveis ou recursos de armazenamento de menor escala, quando comparados aos reservatórios de hidrelétricas existentes e, finalmente, as ampliações e reforços dos intercâmbios de energia inter-regionais que integram o SIN. |
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