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IV SISEE - Seminário Internacional do Setor de
Energia Elétrica
Hermes Chipp Rio de Janeiro, 24.08.2009 Rio de Janeiro, 24.08.2009
Características Operativas do SIN e a Determinação do Custo Marginal de Operação - CMO
22
Sumário
1. Características da Oferta
2. Operação Hidrotérmica
3. Procedimentos Operativos de Curto Prazo
4. Questões Relevantes para Equacionamento
5. Volatilidade do CMO
6. Consideração Final
1. Características da Oferta
2. Operação Hidrotérmica
3. Procedimentos Operativos de Curto Prazo
4. Questões Relevantes para Equacionamento
5. Volatilidade do CMO
6. Consideração Final
33
■ Evolução da Capacidade Instalada em Hidroelétricas
Dificuldades para licenciamento ambiental
Escassez de novos projetosNovas usinas com pequenos reservatórios redução gradativa
da regularização plurianual
■ Novas térmicas contratadas com Custo de Combustível elevado,
despachadas somente a partir da caracterização de condições
hidrológicas adversas
Características da Oferta
Maior dependência dos períodos chuvosos e necessidade de uso mais intenso de geração térmica
Requer ações mais robustas por parte do Operador
44
Evolução da Potência Instalada por FonteAcréscimo acumulado de potência instalada no SIN 2009-2013 (MW)
799 3.004
5.276 6.072 8.257
2.738
5.039
6.632 7.782
9.020
557
2.539
4.002
4.428
8.046
425
543
543
543
543
-
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
2009 2010 2011 2012 2013
Hidráulicas Termo - Outros combustíveis Termo - Óleo/Diesel Eólicas
SIN - Configuração
MW % MW %Hidráulica 82.207 83,3% 91.159 72,9%Nuclear 2.007 2,0% 2.007 1,6%Térmica 12.793 13,0% 20.065 16,1%Térmica (óleo/diesel) 1.422 1,4% 10.939 8,8%Eólicas 284 0,3% 841 0,7%Total 98.713 100,0% 125.011 100,0%Obs.: Sem Interligação Manaus - Macapá
TIPO2008 2013
55
2.450
60
2.007
2.109
3.850
1.602 1.581
332
3.924
5.045
197
490
1.638
660
764
204
350 2.795 40
-
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
0 - 100 100 - 200 200 - 300 >300
Ca
pa
c. I
ns
tala
da
[MW
]
CVU [R$/MWh]
Carvão
GNL
Diesel
Residuos
Oleo
Gas
Nuclear
Biomassa
Composição da Oferta Termoelétrica x CVU
7.113(24% do total)
7.113(24% do total)
8.187(27% do total)
8.187(27% do total)
6.330(21% do total)
6.330(21% do total)
8.468(28% do total)
8.468(28% do total)
Total Térmico: 30.097 MWTotal Térmico: 30.097 MW
66
Planejamento da Expansão / Planejamento da Operação
CME = CMO critério para
definição da oferta no horizonte decenal
CME = CMO risco do déficit
implícito inferior a 5%
Planejamento da Operação recebe oferta ajustada com risco de
déficit inferior a 5%
Retardo no acionamento de térmicas. Percebe-se claramente uma tendência de enchimento e esvaziamento anual dos reservatórios.
UHEs com pouca
capacidade de regularização
GT com CVU
elevado
77
Características das Térmicas: CVU e Inflexibilidade
Inflexíveis
Flexíveis
Usinas Térmicas
• Tendem a formar preço
• Aumentam a segurança
• Reduzem utilização de POCP (são despachadas pelo mérito econômico)
CVU baixoCVU baixo CVU elevadoCVU elevado
• Tendência de não formar preço
• Tendência de utilização de POCP para aumentar a segurança
Com aumento da participação térmica e redução da capacidade de regularização, as térmicas deverão ser sempre utilizadas para aumentar a segurança.
A aplicação dos POCP pela antecipação do acionamento de térmicas de CVU mais baixo, evitando posteriormente o despacho daquelas com CVU elevado, busca reduzir custo de geração térmica complementar.
• Independem do CVU
• Reduzem CMO e aumentam o Custo Total• Reduzem utilização de POCP• Aumentam a segurança
88
Operação Hidrotérmica
Presente Futuro ConsequênciasAfluências
Úmidas
Secas
Úmidas
Secas
Usar Água
Guardar Água
OK
OK
Ações do ONS para
evitar déficit
Vertimento=
Desperdício
Geração TérmicaMinimizada
Geração TérmicaMaximizada
99
Operação Otimizada dos Sistemas Elétricos
Corte de carga (déficit)
Geração Térmica
Geração Hidráulica
Intercâmbio entre regiões
OBJETIVO:
Minimizar custo total,do presente ao futuro (horizonte de 5 anos),
através de decisões de:
1010
volume a 100%volume a 0%
$
Custo Total = Custo Futuro + Custo Imediato
Custo Imediato
Custo Futuro
Volume para mínimo custo total
Atende à carga com águaVolume: ZEROCusto imediato: ZERO
Atende à carga com óleoVolume: 100%Custo imediato: ALTO
Custo futuro: ALTO
Custo futuro: BAIXO
A Função de Custo Futuro e o Valor da Água
1111
Principais Produtos da Cadeia
Médio prazo
Curto prazo
Programação diária
horizonte: 1 a 6 mesesetapas: semanais
horizonte: 1 semanaetapas: ½ hora
horizonte: 5 anosetapas: mensais
PEN Plano Energético Anual
PMO Programa Mensal da Operação
PDE Programa Diário Eletroenergético
Mais incertezas e menos detalhes
Menos incertezas e mais detalhes
1212
Etapas de Estudos e Cadeia de Modelos Matemáticos
Médio prazo
Curto prazo
Programação diária
horizonte: 1 a 6 mesesetapas: semanais
horizonte: 1 semanaetapas: ½ hora
horizonte: 5 anosetapas: mensais
NEWAVE
DECOMP
DESSEM
Mais incertezas e menos detalhes
Menos incertezas e mais detalhes
1313
Procedimentos Operativos de Curto Prazo – POCP
Postergação da Expansão Aumento da carga em relação à previsão Ocorrência de hidrologias críticas Retardo no acionamento das térmicaspor ordem de mérito (em especial aquelas de CVU mais elevado)
O que torna os riscos de déficit mais elevados?
Custos diretos e sócio-políticos de um racionamento são inaceitáveis pela sociedade, tornando imprescindível a adoção pelo Operador de medidas para evitar a elevação dos riscos de déficit.
Estratégia de operação – POCP, acionando antecipadamente as térmicas em complementação
ao mérito econômico do modelo de otimização.
Como mitigar riscos de déficit mais elevados?
1414
Eficiência das Medidas de Segurança
Buscando assegurar o atendimento para os dois primeiros anos, foi proposta a aplicação de Procedimentos Operativos que permitam uma gestão dos recursos de forma antecipada ao sinal econômico do modelo, de forma tal que o nível de armazenamento não seja inferior a um Nível Meta preestabelecido para novembro do primeiro ano.
Este procedimento resulta em mudança de paradigma da operação e define um estoque de segurança nos reservatórios ao final do período seco de cada ano.
A definição desse Nível Meta, que busca garantir o atendimento no segundo ano mesmo na ocorrência de afluências críticas no período dez/1º ano – abr/2º ano, será função do critério de segurança desejado, definido pelo CMSE.
Procedimentos Operativos de Curto Prazo
1515
POCP – Efeito da Aplicação
Custo de operação
(R$)
Grau de proteção selecionado
Proteção adicional pela aplicação dos procedimentos operativos
Valor esperado do Custo de Operação considerando todos os cenários
Cenários hidrológicos
Cenários adicionais protegidos pelos POCP
Cenários protegidos pelo processo de otimização
1616
Aplicação Procedimentos Operativos em 2008
A geração térmica adicional pela aplicação experimental dos Procedimentos Operativos em 2008 proporcionou acréscimos de armazenamento de 12% EARmáx na região SE/CO e 7% EARmáx na região NE em 2008.
Sem essa medida, o armazenamento seria inferior ao observado em 2007.
1717
Questões Relevantes para Aperfeiçoamento do CMO/ PLD
Equacionamento metodológico do cálculo do CMO e do PLD utilizando representação mais aderente à realidade operativa do sistema físico, de forma a mitigar volatilidade e aumentar a previsibilidade
Medidas para mitigar efeito excessivo da afluência semanal no cálculo do CMO/ PLD- Volatilidade.
Aperfeiçoamento da metodologia dos POCP: determinação da série de referência
Representação dos mecanismos de segurança nos modelos de otimização
Aperfeiçoamento da metodologia de determinação do ICB
Aperfeiçoamento de modelos de despacho para consideração de critérios de segurança, como a CAR em todo o período do estudo
Aperfeiçoamento do modelo de contratação no ACL (redução do risco de exposição à diferença de preços entre Submercados)
1818
Questões associadas à Determinação do CMO
Preocupações dos Agentes com variações excessivas do CMO / PLD.
Percepção dos Agentes sobre CMO / PLD é mais relevante que sinais indicados de forma centralizada?
Ações principalmente daqueles que estão expostos ao mercado de curto prazo
para separar Preço x Custo Aumento de Encargos
OPÇÕES
Mudar ModeloEquacionar questões e aprofundar Modelo Atual
Solução imediata das Questões Basilares, preservando-se, devido às características do SIN, o Modelo do Setor
Oferta de Preço
?
Qual a melhor estratégia para conduzir a expansão da oferta e a contratação de médio e longo prazo? Pilar do Modelo
1919
Trabalhos Desenvolvidos na CPAMPTrabalhos Desenvolvidos na CPAMP
Constituídos 10 Grupos de Trabalho para estudo e elaboração de propostasConstituídos 10 Grupos de Trabalho para estudo e elaboração de propostas
ITEM TEMA COORDENAÇÃO
1. Revisão da Metodologia do POCP/Nível Meta ONS István Gárdos
2. Revisão da Resolução GCE no 109/2002 MME Altino Ventura
3. Volatilidade CMO/PLD ONSRoberto Nogueira
Fontoura Filho
4.Metodologia de Formação do CMO e PLD e Impactos nos ESS
CCEE Leonardo Calabró
5.Metodologia de Cálculo do ICB / Impactos Financeiros de Parque Termoelétrico Contratado por Disponibilidade
EPE Miranda Farias
6.Determinação da Função Custo Déficit de Energia
EPE Amilcar Guerreiro
7. Questões Metodológicas Associadas ao Newave CEPEL Maria Elvira Maceira
8. Critério de Garantia de Suprimento MME Paulo Altaur
9.Viabilidade da Redução do Número de Submercados
MME Ildo Wilson Grüdtner
10. Análise da Implementação da SAR CEPEL Maria Elvira Maceira
Trabalhos PrioritáriosTrabalhos Prioritários
2020
Contextualização:
A volatilidade do SIN vem sendo acentuada pela redução da capacidade de regularização plurianual do sistema de reservatórios o que faz com que variações semanais na afluência tenham um efeito amplificado frente ao armazenamento, refletindo no CMO.
Estes aspectos não impedem que se busquem aperfeiçoamentos que mitiguem, em parte a volatilidade do CMO e, consequentemente, no PLD.
Tais aperfeiçoamentos alem de mitigar a volatilidade propiciarão a desejada PREVISIBILIDADE ao CMO e ao PLD, incorporando ao processo de expansão e contratação a necessária estabilidade.
Volatilidade do CMO/PLD
2121
Alternativas de curto prazo para redução da volatilidade do CMO
Atenuação da dependência temporal no cálculo da estratégia, com vista a evitar que uma variação na afluência do mês seja intensamente propagada no cálculo do CMO.
Atenuação das variações semanais na previsão de afluências, com a combinação destas com a previsão mensal.
CMO obtido como média móvel de 5 semanas.
Essas propostas foram tratadas no âmbito do GT2, na reunião de 30 de junho de 2009.
As manifestações foram no sentido de não se adotar nenhuma das propostas e aguardar desenvolvimentos que demandam mais tempo: Análise do Gerador de Cenários, Amostragem Seletiva e Reamostragem de Cenários e a Abertura de Cenários nas Semanas do PMO.
Volatilidade do CMO/PLD
2222
Influência da variação da ENA
Mediu-se, então, quanto uma variação da ENA é mais influente que uma mesma variação da EAR do Sudeste
A relação chega a 7 vezes no Sudeste, em agosto.
Esta relação é causada pela propagação do efeito de uma variação na previsão de ENA
2323
Alternativa: Combinação de previsões
0
100
200
300
400
500
600
700RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
4RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
4RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
4RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
0RV
1RV
2RV
3RV
4RV
0RV
1RV
2RV
3
OUT_07 NOV_07 DEZ_07 JAN_08 FEV_08 MAR_08 ABR_08 MAI_08 JUN_08 JUL_08 AGO_08 SET_08
CMO
(R$/
MW
h)
Título do Eixo
CUSTO MARGINAL DE OPERAÇÃO - REGIÃO SE/CO
Originais Combinando Séries
2424
Alternativa: Média móvel de 5 semanas
CMOs SE/CO
0
100
200
300
400
500
600
700R
V0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
4
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
4
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
4
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
RV
4
RV
0
RV
1
RV
2
RV
3
OUT_07 NOV_07 DEZ_07 JAN_08 FEV_08 MAR_08 ABR_08 MAI_08 JUN_08 JUL_08 AGO_08 SET_08
R$/M
Wh
PMO MM5
2525
Consideração Final
O equacionamento das questões mencionadas deverá assegurar MAIOR PREVISIBILIDADE do CMO/PLD, o que irá
contribuir com o necessário equilíbrio dos processos de planejamento da expansão, operação e comercialização.
O equacionamento das questões mencionadas deverá assegurar MAIOR PREVISIBILIDADE do CMO/PLD, o que irá
contribuir com o necessário equilíbrio dos processos de planejamento da expansão, operação e comercialização.
2626
FIM