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Gestão de Congestionamentos nas Interligações em Mercados de

Energia Eléctrica

Jorge Alberto Mendes de SousaProfessor Coordenador

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MEN - Mercados de EnergiaMestrado em Engenharia Electrotécnica

ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

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Agenda

ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

1. Enquadramento

2. Mecanismos para gestão de congestionamentos

3. Market splitting

4. Exercícios de aplicação

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Enquadramento

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Mecanismos para a Gestão de Congestionamentos O congestionamento é uma situação em que a capacidade de interligação

entre duas ou mais redes não permite acomodar todo o fluxo de energia resultante das transacções pretendidas pelos agentes do mercado.

Esta falta de capacidade de interligação tanto pode ser devida à insuficiente capacidade das linhas de interligação, como a limitações ao nível interno de cada uma das redes nacionais.

Para resolver ou mitigar este problema existem diversas formas para a gestão de congestionamento, em ambiente de mercado, normalmente com o objectivo de alocar de forma eficiente a capacidade de interligação existente mantendo a segurança técnica do sistema.

No MIBEL o mecanismo existente para o horizonte diário é o market splitting (separação de mercados) do qual resultam preços diferenciados para a zona portuguesa e para a zona espanhola nas horas de congestionamento.

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Mecanismos de alocação de capacidade de interligação

Regras explícitas (pro-rata, first come first served)

Leilões explícitos

Leilões implícitos (market splitting e market coupling)

Mecanismos de resolução de congestionamentos

Redespacho

Counter trading

Gestão de congestionamentosMecanismos existentes

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Leilões explícitos de capacidade de interligação, para o horizonte anterior ao diário (mecanismos previsto mas ainda não utilizado);

Market splitting (separação de mercados), para o horizonte diário, obtido de forma implícita através das licitações efectuadas pelos agentes no mercado diário;

Counter trading (contra negócio), para um horizonte posterior ao diário, da responsabilidade dos operadores da rede de transporte para fazer face a desvios entre os resultados de mercado e os observados na exploração do sistema em tempo-real.

Gestão de congestionamentosMecanismos previstos no MIBEL

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O market splitting é um mecanismo de leilão da capacidade de interligação entre dois sistemas implícito nas licitações que os agentes efectuam no mercado diário e pressupõe a existência de um mercado conjunto gerido por um único operador de mercado.

Quando a capacidade de interligação entre os dois sistemas é superior ao trânsito de energia que resulta do fecho de mercado então a interligação não fica congestionada e existe um preço único de mercado, igual para os dois sistemas.

Quando, por outro lado, a capacidade de interligação é inferior ao trânsito de energia que resulta do fecho de mercado então a interligação fica congestionada no seu limite e os mercados ficam separados em termos de preço, sendo este superior no mercado importador e inferior no mercado exportador.

Market SplittingPrincípio de funcionamento

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A existência de market splitting (separação de mercados) dá origem a uma renda de congestionamento que resulta do facto dos preços nos dois sistemas serem distintos.

O valor desta renda de congestionamento é igual à diferença de preços entre os dois sistemas multiplicada pela capacidade de interligação, que corresponde à energia comprada no sistema de preço mais baixo e vendida no sistema de preço mais alto.

As receitas provenientes da renda de congestionamento são atribuídas aos operadores das redes de transporte com o principal objectivo de promoverem medidas de redução dos congestionamentos observados, em particular investindo em capacidade adicional de interligação.

Market SplittingRenda de congestionamento

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Market SplittingExemplo de dois mercados em autarcia

M E R C A D O 1 Energia Preco Mercado MWh €/MWhc1 600 140 1c2 300 60 1c3 200 40 1v1 300 10 1v2 200 50 1v3 450 70 1

M E R C A D O 2 Energia Preco Mercado MWh €/MWhc4 800 100 2c5 500 10 2v4 400 0 2v5 600 20 2v6 100 30 2v7 350 45 2

70 €/MWh 600 MWh

c1

c3

c2

v1

v2

v3

20 €/MWh 800 MWh

c4

c5v4

v5

v6

v7

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Market SplittingSituação de integração total dos dois mercados

M E R C A D O I N T E G R A D O Energia Preco Mercado MWh €/MWhc1 600 140 1c2 300 60 1c3 200 40 1c4 800 100 2c5 500 10 2v1 300 10 1v2 200 50 1v3 450 70 1v4 400 0 2v5 600 20 2v6 100 30 2v7 350 45 2

45 €/MWh 1700 MWh

c1

c3

c2

c4

c5

v4

v1

v5

v6

v2

v3

v7

O preço do mercado integrado (45 €/MWh) é intermédio em relação aos preços dos mercados em autarcia (70 e 20 €/MWh). Existe um trânsito de 600 MWh energia do mercado 2 para o mercado 1 -> 1400 MWh de energia produzida no mercado 2 (licitações v4, v5, v6 e 300 MWh de v7) menos 800 MWh de energia consumida no mercado 2 (licitação c4).

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30 €/MWh Ec = 800 MWhEv = 1050 MWh

cInt

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Market SplittingSeparação de mercados: 250 MW de interligação

M E R C A D O 1 Energia Preco Mercado MWh €/MWhc1 600 140 1c2 300 60 1c3 200 40 1v1 300 10 1vInt 250 30 1 v2 200 50 1v3 450 70 1

M E R C A D O 2 Energia Preco Mercado MWh €/MWhcInt 250 100 2c4 800 100 2c5 500 10 2v4 400 0 2v5 600 20 2v6 100 30 2v7 350 45 2

A

B

C

50 €/MWh Ec = 750 MWhEv = 500 MWh

vInt

D

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Market SplittingExemplo MIBEL: Dia 24/11/2009

No dia indicado (24/11/2009) ocorreu market splitting nas horas 1, 4 e 5. Observando o exemplo da hora 4 verifica-se um trânsito de energia de Espanha para Portugal de 1600 MWh, igual à capacidade de interligação dessa hora. O preço português foi de 2,703 c€/kWh e o espanhol de 2,410 c€/kWh o que dá uma renda de congestionamento de 4688 € nessa hora.

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Market SplittingExemplo MIBEL: Dia 24/11/2009 / Hora 4

Como na hora o sentido o congestionamento da interligação ocorre no sentido de Espanha para Portugal é introduzida uma licitação de compra na curva da procura espanhola de 180,03 €/MWh e 1600 MWh. Daqui resulta o preço espanhol de 2,410 c€/kWh.

Uma licitação de venda correspondente à capacidade de interligação de 1600 MWh é introduzida na curva de oferta portuguesa com o valor de fecho do mercado espanhol de 2,410 c€/kWh. Daqui resulta o preço português de 2,703 c€/kWh

E S P A N H A P O R T U G A L

1600 MWh18,003 c€/kWh

1600 MWh2,410 c€/kWh

2,410 c€/kWh

2,703 c€/kWh

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Exercícios de aplicaçãoExercício #1

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Responda às questões considerando o exemplo apresentado com as seguintes licitações de compra e venda dos dois mercados:

C O M P R A V E N D A Energia Preço Mercado Energia Preço Mercado MWh €/MWh MWh €/MWhc1 600 140 1 v1 300 10 1c2 300 60 1 v2 200 50 1c3 200 40 1 v3 450 70 1c4 800 100 2 v4 400 0 2c5 500 10 2 v5 600 20 2 v6 100 30 2 v7 350 45 2

a) Para uma capacidade de interligação de 400 MW indique se existe market splitting. Qual o preço de cada mercado nesta situação?b) Indique o valor da renda de congestionamento da alínea a).c) Qual o valor da capacidade de interligação que garante a integração total dos dois mercados?

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