NEWAVE
O planejamento de longo e médio prazo da operação e da expansão de sistemas hidro-termo-eólicos interligados, como o Sistema Interligado Nacional, exige que os recursos de geração sejam alocados de forma otimizada ao longo dos horizontes de tempo estudados. Para a definição das metas de geração e de intercâmbio de energia entre os subsistemas, o Cepel desenvolveu o modelo NEWAVE, que constrói uma política operativa mensal – utilizada oficialmente no setor elétrico brasileiro – para o planejamento da expansão e operação energética, garantia física, leilões de energia e formação de preços.
O NEWAVE é um programa computacional de otimização estocástica, cujo objetivo é solucionar o problema de despacho mensal do planejamento de longo e médio prazo de sistemas hidro-termo-eólicos, construindo uma política operativa que considere a estocasticidade hidroeólica ao minimizar o valor esperado do custo de operação ao longo do horizonte de planejamento, atendendo a um critério de aversão ao risco hidrológico e considerando uma série de restrições operativas do sistema.
O modelo NEWAVE é empregado oficialmente em importantes atividades do setor elétrico brasileiro, como: Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE); Programa Mensal de Operação (PMO) e Plano da Operação Energética (PEN); Comercialização – Cálculo do Preço de Liquidação de Diferenças (PLD); definição e cálculo da Garantia Física e da Energia Assegurada de Empreendimentos de Geração; e elaboração de diretrizes para os Leilões de Energia. Está presente também na definição de estratégias corporativas de empresas e agentes do setor elétrico nacional.
A estratégia de operação é calculada em base mensal, com representação individualizada do parque termelétrico e com o parque hidroelétrico podendo ser representado de maneira agregada por reservatórios equivalentes de energia (REEs) ou de forma individualizada, dependendo do horizonte a ser considerado. Com isso, balanceia-se de forma adequada o detalhamento da representação do sistema e o esforço computacional, permitindo a maior acurácia na modelagem das incertezas. Consideram-se também usinas cujo despacho não é otimizado de forma centralizada pelo ONS, além do despacho antecipado para usinas a GNL. A transmissão é modelada por intercâmbios de energia entre submercados e restrições elétricas adicionais internas aos REEs, sendo a demanda representada em patamares de carga de diferentes durações.
O cálculo da política de operação emprega a técnica de otimização estocástica denominada Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE), considerando as incertezas nas afluências futuras e, a partir de 2021, também nas velocidades de ventos para geração eólica. Os cenários são construídos sinteticamente seguindo um processo estocástico multivariado que preserva a correlação temporal e espacial, assim como as propriedades estatísticas do registro histórico da incerteza em questão.
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