Otimização de despacho, usando previsão probabilística e análise de risco, para sistemas elétricos insulares com armazenamento

  Uma gestão eficiente da produção de energia é um aspeto fulcral na operação de redes de energia, principalmente em sistemas insulares, que operam em regime centralizado. O objetivo da gestão da produção é satisfazer a demanda de energia ao menor custo possível, respeitando as restrições técnicas do sistema. Esta gestão é efetuada resolvendo o problema de despacho económico de modo a determinar quais as unidades que estarão ligadas e qual o seu nível de produção, em cada período.

 

  Classicamente, na resolução do despacho era habitual seguir-se uma abordagem determinística. Esse tipo de abordagem produzia resultados satisfatórios pois a incerteza associada ao sistema era mínima. O consumo representava maior fonte de incerteza do sistema, uma variável com diagramas típicos que permitem a obtenção de previsões fiáveis. No entanto, a progressiva integração de geração renovável adicionou uma grande quantidade de incerteza ao sistema, devido a intermitência e volatilidade dos seus recursos. Deste modo, tem-se assistido a uma crescente aposta na abordagem estocástica que inclui a componente da incerteza, otimizando os resultados obtidos do despacho.

 

  Um dos problemas dos sistemas com forte integração de renovável é o facto de esta não ser controlável. Em casos de excesso de produção, frequentes nas horas de vazio, o operador de sistema procede ao corte de unidades de produção renovável, desperdiçando essa energia. Contudo, o operador poderia proceder de forma diferente se o sistema elétrico possuísse um sistema de armazenamento. Nas horas em que existe excesso de produção renovável, o sistema poderia armazenar energia. A energia armazenada seria posteriormente injetada na rede nas horas de maior demanda, contribuindo para a redução dos custos de operação.

 

 No desenvolvimento desta dissertação pretende-se efetuar uma adaptação de um modelo atual de despacho probabilístico de forma a integrar a possibilidade de armazenamento de energia. Pretende-se ainda implementar o método desenvolvido num caso de estudo real. Esse caso de estudo será o sistema elétrico da ilha de São Miguel nos Açores, onde está prevista a instalação de um sistema de armazenamento hídrico. Esse sistema possibilitará que o excesso de produção renovável seja aproveitado para alimentar um sistema de bombagem, permitindo o armazenamento de água num reservatório. Turbinando a água armazenada será possível produzir energia elétrica nas horas de maior demanda, reduzindo os custos de operação. O objetivo da implementação da metodologia será analisar o impacto que o armazenamento pode ter num sistema elétrico.