Geração Híbrida no Contexto do Sistema Elétrico...

Seminário Soluções inovadoras de geração híbrida Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia


Geração Híbrida no Contexto do Sistema Elétrico Brasileiro

31 de outubro de 2018

Gustavo Ponte Empresa de Pesquisa Energética - EPE


100%

pública

Vinculada

ao MME

Criada em

2004 Lei 10.847

Os estudos da EPE dão suporte técnico ao governo na formulação de políticas para o setor de energia

A Empresa de Pesquisa Energética – EPE


Energia elétrica

Petróleo, gás natural e derivados

Fontes renováveis

Carvão mineral

Energia nuclear

Eficiência energética

Outros

Tem por finalidade realizar estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético

A Empresa de Pesquisa Energética – EPE


Usinas híbridas

Estudo EOL + UFV

Discussão Conceitual

Sistemas Isolados


Fonte. Ambiente Energia

Junho/2018

Abril/2017

Trabalhos Publicados


Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas

• Notícias e estudos apontavam a complementariedade entre as fontes

• Diferentes metodologias utilizadas

• Necessidade de avaliar de maneira consistente as vantagens e limitações

dessa combinação

OBJETIVOS

MOTIVAÇÃO

Acesse: bit.ly/EOL-UFV

• Propor uma metodologia robusta

• Estudos de caso

• Avaliar perdas e parâmetros que

as influenciam

http://bit.ly/EOL-UFV





• Distância máxima de 20 km entre si

• Mínimo de 12 meses de medições

concomitantes

• Dados a cada 10 minutos

FONTES DE DADOS

LOCAIS ESTUDADOS


• Sistema AMA

• Projetos cadastrados para os leilões de

energia.






DADOS ANEMOMÉTRICOS E SOLARIMÉTRICOS


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Hora do dia

Localidade 1

Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s)

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Localidade 2


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Localidade 3


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Localidade 4


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/m²)

Hora do dia

Localidade 5







PRODUÇÃO EÓLICA: 6 AEROGERADORES


5 Locais

6 Aerogeradores

2 Configurações FV

• 60 Casos

PRODUÇÃO FV: FIXO X RASTREAMENTO






CÁLCULO DA PRODUÇÃO CONJUNTA:


Capacidade de

escoamento igual à

potência eólica

instalada

Proporção entre fontes:

1 MW de fotovoltaica para

cada 10 MW de eólica

Produção FV acima da

capacidade de

escoamento é “cortada”






RESULTADOS


Curtailment anual em função da combinação e local Curtailment mensal em função da combinação (local 3)

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

40.0%

45.0%

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Co

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Pro

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UFV

(%

)

Potência FV instalada (MW) para 10 MW de eólica

Variação da Potência UFV - Localidade 3

UFV Fixo+ENERCON - E82 2.0 UFV Fixo+ENERCON - E82 2.35 UFV Fixo+ENERCON - E82 3.0

UFV Fixo+GAMESA - G87 2.0 UFV Fixo+GAMESA - G97 2.0 UFV Fixo+GAMESA - G114 2.0

UFV Rastreamento+ENERCON - E82 2.0 UFV Rastreamento+ENERCON - E82 2.35 UFV Rastreamento+ENERCON - E82 3.0

UFV Rastreamento+GAMESA - G87 2.0 UFV Rastreamento+GAMESA - G97 2.0 UFV Rastreamento+GAMESA - G114 2.0

Curtailment anual para diferentes proporções entre fontes

Análise de

sensibilidade

com + UFV






CONCLUSÕES

• Benefícios da complementariedade dependem:

• Das características do recurso local, em especial perfil diário e sazonal

dos ventos;

• Do dimensionamento e das características técnicas de cada usina.

• Não é possível generalizar resultados, estudo deve ser feito para cada caso;

• Importante realizar estudo completo, em base temporal granular

Nota Técnica:

• Análises mais detalhadas e gráficos

para as demais localidades






Questões regulatórias e comerciais

Acesse: http://bit.ly/usinashibridas

POSSÍVEIS COMBINAÇÕES

• UFV + EOL

• UHE + UFV

• HLT + Biomassa

• etc.

• Níveis de integração

• Questões regulatórias

• Uso da rede

• Benefícios e limitações

O que é uma usina

híbrida?

http://bit.ly/usinashibridas






A - Adjacentes • Possível compartilhamento de:

• Terreno

• Instalações de interesse restrito

• CUST/CUSD individual

• Compatível com cada potência

• Benefícios:

• Economia com terreno

• Sinergia logística e de

operação

• Usinas distintas, individuais

• Riscos:

• Sombra e rugosidade







B - Associadas • Compartilhamento físico e

contratual de:

• Infraestrutura de conexão

• Acesso à rede

• Exemplo: Estudo EOL + UFV

• Contratação de uma capacidade de

uso da rede menor do que a soma

das potências individuais

• Requer discussão regulatória

• Tratamento do curtailment







C - Híbridas

• Combinação ainda no processo de

produção

• Exemplo:

• HLT + biomassa

• EOL + UFV (mesmo conversor)

• Benefícios similares

• Economia potencialmente maior

• Sem curtailment,







D - Portfólios Comerciais

• Não há, necessariamente,

proximidade física ou

compartilhamento de equipamentos

• Não afeta CUST/CUSD

• Natureza comercial-contratual

• Benefícios:

• Diversificação de ativos

• Redução de riscos (geração

complementar)







D - Portfólios Comerciais

C - Híbridas B - Associadas A - Adjacentes

Nível de integração

Barreiras

Não há Não há Necessário discutir questões

regulatórias e contratuais







QUESTÕES A DISCUTIR:

• Uso da rede

• Possíveis combinações

• Contratação e remuneração

• Contabilização e liquidação

• Consulta Pública ANEEL:

• Adequações regulatórias decorrentes da instalação de usinas

híbridas.

• 1º semestre/2019

• Agenda Regulatória 2019/2020





Sistemas Isolados

Fonte: ONS

• Custos elevados (diesel)

• Logística complexa

• Potencial para soluções

híbridas


Sistemas Isolados

Outubro/2016

Fevereiro/2014

+ +

• ↓ 8,8% LCOE

↓ 26% consumo de diesel

http://bit.ly/solar-acre http://bit.ly/solar-amazonas

http://bit.ly/solar-acre




http://bit.ly/solar-amazonas







Conclusões

• Discretização temporal adequada para avaliação

• Avaliação do recurso x produção de energia

• Combinações de usinas eólicas e fotovoltaicas em desenvolvimento

• Necessário discutir questões regulatórias e contratuais

• Arranjos inovadores: ↑ eficiência, ↓ preço de energia

• Distinguir arranjos, benefícios e limitações

• Sistemas isolados: mercado potencial



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Gustavo Pires da Ponte Consultor Técnico

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