Conceitos e critérios/metodologias deplanejamento de sistemas de energia elétrica

Universidade Federal de ParanáSetor de TecnologiaDepartamento de Engenharia Elétrica

planejamento de sistemas de energia elétrica

Parte I

Prof. Dr. Clodomiro Unsihuay-Vila

ESTUDOS EM SEE

• Longo prazo 1-30 anos.– Planejamento da Expansão 1-10 anos

• Médio Prazo 1-5 anos– Planejamento da operação

• Médio prazo=> horizonte: 5 anos, Intervalo: mensal• Curto prazo => horizonte: 1 ano, Intervalo: mensal/semanal• Curto prazo => horizonte: 1 ano, Intervalo: mensal/semanal

• Curto prazo minutos- uma semana-Programação diária =>horizonte: Ate uma semana,

Intervalo:horária- Analise de fluxo de carga, despacho econômico, fluxo de

potencia ótimo horizonte, etc: 1 h, Intervalo:1 h

• Estudos de dinâmica de SEP.: ms - s • Estudo de transitórios eletromagnéticos de SEP: ns-μs

PLANEJAMENTO

• PLANEJAMENTO

– Processo para se avaliar e definir cursos de ação futuros, com vista a alcançar o que se pretende, utilizando os recursos disponíveis, dentro de um adequado período de tempo.

• PLANEJAMENTO é :

– Prospecção ;

– Antecipação;

– Criação;

– Antevisão;

– Simulação.

PLANEJAMENTO

• PLANEJAMENTO não é:– Improvisação;

– Adivinhação;

– Casuísmo.

• PLANEJAMENTO em relação a EMPRESA:• PLANEJAMENTO em relação a EMPRESA:– Abrangente

– Restrito

– Planejamento Estratégico da Empresa ==> Abrangente

– Planejamento do Sistema Elétrico ==> Restrito(Setorial)

Por Que Planejar ?

• “A Plan is nothing. Planning is everything” - Winston Churchill’s

• “Investment is, in essence, present sacrifice for future benefit. But the

present is relatively well known, whereas the future is always an enigma.

Investment is also, therefore, certain sacrifice for uncertain benefit”.-

Hirshleifer, J.(Investment Decision under Uncertainty - Choice Theoretic

Approaches, The Quarterly Journal of Economics, Vol. 74, NovemberApproaches, The Quarterly Journal of Economics, Vol. 74, November

1965).

• "À medida que a complexidade aumenta, as declarações precisas perdem

relevância e as declarações relevantes perdem precisão" - Lotfi Zadeh

• “Planejar significa definir estratégias para melhor enfrentar o futuro”

Planejamento da Operação e da Expansão

• PLANEJAMENTO DA EXPANSÃO (PE):

– Dado o elenco de recursos energéticos e tecnológicosprojeta a demanda de energia elétrica e formula umaestratégia de expansão que permite atender àdemanda projetada de forma segura e econômica.demanda projetada de forma segura e econômica.

• PLANEJAMENTO DA OPERAÇÃO (PO):

– Dada uma estratégia de expansão, busca atender àdemanda, de modo a minimizar o custo de operaçãopara um nível de segurança preestabelecido.

PLANEJAMENTO DA EXPANSÃO (PE)EXPANSÃO (PE)

Fluxograma para estudos para o PDE

Planejamento da Expansão da Geração

• PE : Ampliação da capacidade instalada dosistema � PDE que define as licitações de usinase linhas de transmissão.

• PO: Resultado dos leilões condiciona a ofertapara a elaboração do Plano de operação.para a elaboração do Plano de operação.

• Realizada a Operação, faz-se o registro daprodução e dos fluxos elétrico que servem debase para a analise do desempenho do sistemano âmbito do ONS e o processo de contabilizaçãoe liquidação das transações de energia nomercado de curto prazo da CCEE.

Planejamento da Expansão

• PE determinar a data, a quantidade e o local dosempreendimentos necessários para atender ocrescimento da demanda de energia.

• Usinas em caráter indicativo• Sistema de transmissão em caráter• Sistema de transmissão em caráter

determinativo.• PE: Compromisso entre o nível de confiabilidade

desejado e os custos decorrentes.• PE: Deve assegurar a qualidade de serviço, ao

menor custo possível.

Planejamento da Expansão

• Critérios de garantia de suprimento:– i) Energia;

– Ii) Potência

• Critérios de indicadores de confiabilidade

i) Determinísticos, usados no planejamento da transmissão (N-1, por exemplo);

ii) Probabilísticos, usados no planejamento da geração (risco de déficit, por exemplo)

Metodologia de PE

Metodologia do PE

• Critério de PE do sistema: Igualdade do CMO=CME, para cada ano do período de planejamento.

• CMO médio anual é calculado pelo modelo • CMO médio anual é calculado pelo modelo NEWAVE.

• CME é estimado com base nos resultados de energia nova.

OBJETIVO

• Determinar o cronograma de investimento demínimo custo − soma dos custos de investimentomais o valor esperado dos custos de operação −para a construção de novos geradoreshidroelétricos e/ou térmicos e linhas deinterconexão entre sistemas.hidroelétricos e/ou térmicos e linhas deinterconexão entre sistemas.

• O valor esperado dos custos operativos se calculatendo em conta diversos cenários hidrológicospara cada um dos quais se realiza uma otimizaçãodeterminística e os resultados se ponderam deacordo à probabilidade associada a cada cenário.

OBJETIVO

• Determinar o cronograma de investimento demínimo custo − soma dos custos de investimentomais o valor esperado dos custos de operação −para a construção de novos geradoreshidroelétricos e/ou térmicos e linhas deinterconexão entre sistemas.hidroelétricos e/ou térmicos e linhas deinterconexão entre sistemas.

• O valor esperado dos custos operativos se calculatendo em conta diversos cenários hidrológicospara cada um dos quais se realiza uma otimizaçãodeterminística e os resultados se ponderam deacordo à probabilidade associada a cada cenário.

Planejamento da Expansão Sistemas de Energia Elétrica

- Prover de forma confiável e econômica o suprimento de energia elétrica aos consumidores.

• Considerando o impacto sócio-ambiental associado aos empreendimentos do setor: Aquecimento Globalempreendimentos do setor: Aquecimento Global

• Promovendo a diversificação da matriz energética (mitigação da dependência energética).

• Promover a eficiência energética.

• Resultando em objetivos conflitantes

• Interação ou interdependência com outros setores energéticos como por exemplo o Setor Gás Natural.

Processo do PE