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Otimização Energética

Entre as principais características do sistema elétrico brasileiro destacam-se: dimensões continentais; taxas de crescimento do consumo de energia elevadas; grande participação de fontes renováveis, com predominância da hidroeletricidade, e com participação crescente das chamadas novas renováveis, como a eólica e a solar. Adicionalmente, apresenta uma relevante diversidade hidrológica, temporal e espacial, permitindo a complementaridade energética entre as regiões. Estas características motivaram o Cepel, desde a sua criação, a desenvolver e manter no estado-da-arte uma cadeia inovadora e integrada de metodologias e modelos computacionais para a área energética e que orienta a operação do sistema eletroenergético brasileiro e o planejamento de sua expansão.

 

Esta cadeia de metodologias e programas computacionais – baseados em técnicas matemáticas de otimização e simulação, considerando o tratamento de incertezas – integra horizontes de longo, médio e curto prazos, possibilitando a definição de planos coordenados de expansão e operação do sistema elétrico em bases sustentáveis. Constituem-se em modelos oficiais utilizados pelo Ministério de Minas e Energia (MME), Instituições Setoriais como a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, Empresa de Pesquisa Energética – EPE, Operador Nacional dos Sistemas Elétricos – ONS e Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE, Empresas do Sistema Eletrobras, concessionárias de energia elétrica e agentes setoriais. Alguns dos modelos passam por um amplo e aberto processo de validação, e sua utilização tem que ser aprovada pela ANEEL ou pela CPAMP/CNPE- Comissão Permanente de Análise de Metodologias e Programas Computacionais do Setor Elétrico, coordenada pelo MME e vinculada ao Conselho Nacional de Política Energética.

 

O conjunto de modelos computacionais desenvolvido pelo Centro para o planejamento da expansão, de 30 a 50 anos à frente vem contribuindo para a diversificação da matriz energética brasileira. Além disso, com o planejamento refinado para o horizonte de 10 anos, chega-se a um programa de obras de referência, que visa à implantação de novos projetos de geração e transmissão, contratados por meio de leilões públicos. Parte dos modelos realiza também a transição para o planejamento e programação da operação, com horizonte variando de 5 anos a semanas, e com desagregação mensal, semanal e horária. O uso desses modelos de otimização/simulação garante a operação coordenada e eleva em 20% a produção de energia elétrica.

 

Compõem também esta cadeia modelos para a previsão e geração de cenários sintéticos de vazões aos diversos aproveitamentos hidrelétricos, e de ventos e geração eólica; modelos para estudos de prevenção de cheias; modelos de previsão de mercado de longo e curto prazos; e modelos para subsidiar a tomada de decisão de investimentos em projetos de geração e transmissão de energia. São desenvolvidas ainda metodologias para a incorporação da dimensão ambiental nas diversas etapas do processo de planejamento e operação dos empreendimentos do setor elétrico, incluindo métodos, critérios, indicadores e ferramentas, especialmente para o desenvolvimento sustentável de hidroeletricidade e de sustentabilidade empresarial.

 

Essa cadeia de metodologias e modelos computacionais é essencial em atividades setoriais estratégicas, tais como o planejamento da expansão, planejamento e programação da operação, determinação do preço de liquidação de diferenças, comercialização de energia, definição e cálculo da garantia física de empreendimentos de geração, e elaboração de diretrizes para os leilões de energia.

 

As Linhas de Pesquisa associadas são:

 

·         Planejamento da Expansão Energética

o   Planejamento da Expansão de Geração;

o   Desenvolvimento Sustentável de Hidroeletricidade;

 

·         Planejamento da Operação Energética

o   Planejamento de Longo e Médio Prazo da Operação Energética;

o    Planejamento de Curto Prazo e Programação Diária da Operação Energética;

 

·         Meio Ambiente;

 

·         Hidrologia Estocástica, Recursos Hídricos e Ventos;

 

·         Análise Financeira de Projetos e Tarifas;

 

·         Técnicas Computacionais Aplicadas à Área Energética.