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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Comportamento dos Preços do MIBEL Tendo em Conta Cenários de Aumento de Veículos Elétricos
António José Mendes Cruz de Sousa
VERSÃO FINAL
Dissertação realizada no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Major Energia
Orientador: Prof. Dr. João Tomé Saraiva Coorientador: Eng. José Carlos Sousa
Fevereiro de 2017
ii
© António José Mendes Cruz de Sousa, 2017
iii
Resumo
A proteção do meio ambiente, o aumento do preço e a progressiva escassez do petróleo têm criado
condições favoráveis para ocorrer o incremento da mobilidade elétrica com a introdução massiva de
veículos elétricos no parque automóvel de um país ou conjunto de países. O aumento do número de
veículos elétricos que se ligam à rede elétrica com o propósito de carregar as suas baterias tem grande
impacto num Sistema Elétrico de Energia, na produção de energia elétrica e por sua vez nos preços
da energia.
Assim, nesta Dissertação foi desenvolvida uma aplicação computacional que permite avaliar o
impacto do carregamento de veículos elétricos no preço do mercado diário de eletricidade existente
entre Portugal e Espanha, MIBEL. Para tal é necessário introduzir num ficheiro de Input, o número de
veículos cujas baterias se encontrem a carregar em cada hora e a potência de cada bateria, em kW.
Ao longo desta Dissertação foram realizadas simulações em relação a alguns cenários específicos
de forma a tirar conclusões quanto à variação do aumento de preços. Depois, compararam-se os
resultados mais importantes deste estudo, ou seja, a influência do aumento de veículos elétricos a
carregar (20000, 50000 e 100000), o valor da potência unitária de cada bateria (3 kW, 20 kW e 50 kW)
e os dias de muita e pouca produção hídrica, de muita e pouca produção eólica, de muita e pouca
produção térmica.
Tendo em conta os cenários descritos anteriormente é possível concluir que o aumento da
potência unitária das baterias tem um impacto maior que o aumento do número de veículos elétricos
a carregar. Quanto aos outros cenários considerados, conclui-se que nos dias de elevada produção
hídrica e pouca produção térmica o aumento percentual do preço é mais elevado se comparado com
o dos restantes dias selecionados.
iv
v
Abstract
The protection of the environment, the rising prices and the progressive oil shortage have
created great conditions for the increase of electric mobility with the massive introduction of
electric vehicles on the vehicle fleet of a country or group of countries. The increase of electric
vehicles that connect to the Electric Grid for charging their batteries has a major impact on the
Electric Power System, in the production of electric energy and on the energy prices.
So, in this Master Thesis, was developed an application that allows to evaluate the impact of the
charging electric vehicles on the price of the daily market of electricity existing between Portugal
and Spain, the MIBEL. For that, it’s necessary to introduce an Input file which contains the number
of charging vehicles every hour and the power of each battery, in kW.
This Master Thesis has simulations from specific scenarios to make conclusions about the
variation of the energy price increase. Then, the most important results of this study were compared
the influence of the increase of charging electric vehicles (20000, 50000 and 100000), the unit power
of each battery (3 kW, 20 kW and 50 kW) and the days of high and low hydroelectric production, high
and low wind production and high and low heat production.
In conclusion, the increase in unit power of batteries has a bigger impact than the increase of
the number of charging electric vehicles. In the other cases, in the days of high hydroelectric
production and low heat production, the percentage of energy price increase is higher than the other
days selected.
vi
vii
Palavras-Chave
Mercados de Eletricidade, Preços, Veículos Elétricos
Keywords
Electricity Markets, Electricity Prices, Electric Vehicles
viii
ix
Agradecimentos
Em primeiro lugar, gostaria de agradecer ao orientador desta Dissertação, o Professor Doutor João
Tomé Saraiva, pela oportunidade de estudar este tema, pela disponibilidade apresentada e pela ajuda
despendida ao longo do semestre.
Gostaria também de gratificar a instituição, a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto,
por fornecer todas as condições para o estudo e a realização desta Dissertação.
Agradeço a colaboração, o fornecimento de dados e as discussões tidas com colaboradores da EDP
Gestão da Produção S.A., nomeadamente com o Engenheiro José Carlos Sousa.
Dirijo um agradecimento especial à minha família, particularmente aos meus pais, à minha irmã
e à minha avó pelo apoio e incentivo constantes e pelos ensinamentos de vida transmitidos.
Por último, mas não menos importante, gostaria de agradecer aos meus amigos pela ajuda, pela
boa disposição e pelo bom ambiente fundamentais na elaboração desta Dissertação.
x
xi
Índice
Resumo ............................................................................................ iii
Abstract ............................................................................................. v
Palavras-Chave ................................................................................... vii
Keywords .......................................................................................... vii
Agradecimentos .................................................................................. ix
Índice............................................................................................... xi
Lista de figuras ................................................................................... xv
Lista de tabelas ................................................................................. xxi
Abreviaturas e Símbolos ..................................................................... xxiii
Capítulo 1 .......................................................................................... 1
Introdução......................................................................................................... 1 1.1. Contexto ................................................................................................. 1 1.2. Objetivos ................................................................................................ 2 1.3. Estrutura da Dissertação ............................................................................. 2
Capítulo 2 .......................................................................................... 5
MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade ..................................................................... 5 2.1. Introdução............................................................................................... 5 2.2. Dados históricos ........................................................................................ 5 2.3. Objetivos ................................................................................................ 7 2.4. Estrutura e o modelo do MIBEL ...................................................................... 7 2.4.1. Mercado grossista ................................................................................. 8 2.4.2. Mercado retalhista ................................................................................ 9 2.5. Modelos do MIBEL ...................................................................................... 9 2.5.1. Pool e Diário/intradiário ........................................................................ 9 2.5.2. Curva de oferta ................................................................................. 10 2.5.3. Curva de procura................................................................................ 10 2.5.4. Preço de Encontro do Mercado ............................................................... 11 2.5.5. Propostas Complexas ........................................................................... 13 2.5.6. Contratos bilaterais ............................................................................ 14 2.5.7. Modelo misto .................................................................................... 16
xii
2.5.8. Mercado de serviços de sistema .............................................................. 16 2.5.9. Estrutura temporal do MIBEL ................................................................. 16 2.5.10. Separação de mercados – Market Splitting .......................................... 18 2.6. Supervisão dos mercados ........................................................................... 20
Capítulo 3 ......................................................................................... 21
Veículos Elétricos .............................................................................................. 21 3.1. História dos veículos elétricos ..................................................................... 21 3.2. Tipo e configuração de veículos elétricos ....................................................... 22 3.2.1. Battery Electric Vehicles ...................................................................... 22 3.2.2. Hybrid Electric Vehicles ....................................................................... 23 3.2.3. Fuel Cell Vehicles ............................................................................... 24 3.3. Impacto na rede elétrica ........................................................................... 25 3.3.1. Dumb charging .................................................................................. 26 3.3.2. Smart charging .................................................................................. 27 3.3.3. Carregamento baseado na tarifa bi-horária ................................................ 27 3.4. A utilização de VE em Portugal.................................................................... 27 3.4.1. Aspetos gerais ................................................................................... 27 3.4.2. Rede de Postos de Carregamento ............................................................ 28
Capítulo 4 ......................................................................................... 31
Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida ................................................ 31 4.1. Introdução............................................................................................. 31 4.2. Exemplo de cálculo .................................................................................. 32 4.2.1. Reta CB ........................................................................................... 34 4.2.2. Reta AB ........................................................................................... 34 4.2.3. Novo ponto C’ ................................................................................... 36 4.2.4. Cálculo do novo preço, correspondente ao ponto B’ ..................................... 37 4.3. Pressupostos do programa desenvolvido ......................................................... 38 4.4. Funcionamento e dinâmica do programa ........................................................ 39 4.4.1. Início e leitura de dados ....................................................................... 41 4.4.2. Tratamento dos dados ......................................................................... 44
4.4.2.1. Definição temporal ...................................................................... 44 4.4.2.2. Download dos ficheiros das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL
45 4.4.2.3. Leitura dos ficheiros das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL 46 4.4.2.4. Não ocorrência de market splitting .................................................. 47 4.4.2.5. Ocorrência de market splitting ....................................................... 52 4.4.2.6. Apresentação e escrita de resultados ............................................... 57
4.4.2.6.1. M – Voltar ao Menu ................................................................ 58 4.4.2.6.2. S – Apresenta os resultados no ecrã da janela ............................... 58 4.4.2.6.3. W – Escrever os resultados obtidos num ficheiro Excel, com o formato
“.xls” ...................................................................................... 59 4.4.2.6.4. E – Fechar o programa ........................................................... 60
4.5. Utilização de uma interface gráfica .............................................................. 60 4.6. Melhorias que podem ser efetuadas .............................................................. 61
Capítulo 5 ......................................................................................... 63
Resultados....................................................................................................... 63 5.1. Introdução............................................................................................. 63 5.2. Pressupostos considerados ......................................................................... 64 5.3. Níveis de carregamento ............................................................................ 64 5.4. Análise de resultados ............................................................................... 65 5.4.1. Dia comum ....................................................................................... 66
5.4.1.1. Cenário 1 – número de veículos elétricos 20000 (5000 para PT e 15000 para ES) e nível 1 de carregamento (3 kW) ........................... 68
5.4.1.2. Cenário 2 – número de veículos elétricos 50000 (10000 para PT e 40000 para ES) e nível 1 de carregamento (3 kW) ....................................................... 72
xiii
5.4.1.3. Cenário 3 – número de veículos elétricos 100000 (20000 para PT e 80000 para ES) e nível 1 de carregamento (3 kW) ....................................................... 75
5.4.1.4. Cenário 4 – número de veículos elétricos 20000 (5000 para PT e 15000 para ES) e nível 2 de carregamento (20 kW) .......................................................... 79
5.4.1.5. Cenário 5 – número de veículos elétricos 20000 (5000 para PT e 15000 para ES) e nível 2 de carregamento (50 kW) .......................................................... 83
5.4.2. Dia com muita produção hídrica ............................................................. 87 5.4.3. Dia com muito pouca produção hídrica ..................................................... 92 5.4.4. Dia com muita produção eólica .............................................................. 97 5.4.5. Dia com muito pouca produção eólica ..................................................... 102 5.4.6. Dia com muita produção térmica ........................................................... 107 5.4.7. Dia com muito pouca produção térmica ................................................... 112 5.4.8. Dia de mudança da hora de inverno para a hora de verão ............................. 117 5.4.9. Dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno ............................. 121 5.4.10. Comparação entre dias ................................................................ 125
5.4.10.1. Influência do aumento do número de veículos elétricos ........................ 125 5.4.10.2. Influência do aumento da potência unitária de cada bateria .................. 127 5.4.10.3. Influência dos dias selecionados anteriormente .................................. 129
Capítulo 6 ....................................................................................... 133
Conclusão ...................................................................................................... 133
Referências ..................................................................................... 137
xiv
xv
Lista de figuras
Figura 2.1 - Estrutura organizacional do MIBEL. ................................................................. 8
Figura 2.2 - Curvas agregadas de oferta e procura e o ponto de interseção correspondente ao preço de encontro do mercado e à quantidade negociada. ........................................... 11
Figura 2.3 - Representação gráfica da Função de Benefício Social. ....................................... 13
Figura 2.4 - Tipos de negociações utilizadas por Portugal no MIBEL (dados referentes a outubro de 2015)......................................................................................................... 15
Figura 2.5 - Horário dos mercados intradiários do MIBEL. ................................................... 18
Figura 2.6 - Estrutura e funcionamento do market splitting................................................ 19
Figura 3.1 - Nissan Leaf. ........................................................................................... 23
Figura 3.2 – Toyota Prius. ......................................................................................... 24
Figura 3.3 – Toyota Mirai. ......................................................................................... 25
Figura 4.1 – Curvas agregadas de oferta e de procura para a hora 17 do dia 17/10/2016. ............ 32
Figura 4.2 – Preço horário do mercado diário. ................................................................. 32
Figura 4.3 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo os pontos C, A e B. .................. 33
Figura 4.4 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo a reta yCB. ........................... 34
Figura 4.5 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo a reta yAB. ........................... 35
Figura 4.6 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo a reta yC’B’. ......................... 37
Figura 4.7 – Janela de apresentação. ........................................................................... 42
Figura 4.8 – Células onde se introduzem os dados temporais e os dados relativos aos veículos elétricos a carregar. .......................................................................................... 42
Figura 4.9 – Excerto da função example_read_input do código. ........................................... 44
Figura 4.10 – Excerto dos ciclos for do código. ................................................................ 45
xvi
Figura 4.11 – Excerto da construção dos links para o download dos ficheiros das curvas e do preço marginal presente no código. ....................................................................... 45
Figura 4.12 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair os ficheiros....................... 46
Figura 4.13 – Utilização da função example_read_first para testar a existência dos ficheiros....... 47
Figura 4.14 – Excerto da função exemple_read do código. ................................................. 48
Figura 4.15 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair os ficheiros....................... 48
Figura 4.16 – Utilização da função example_read2 para calcular o preço marginal. ................... 49
Figura 4.17 – Excerto da função exemple_read_VE_Power_single do código. ........................... 50
Figura 4.18 – Cálculo do novo preço da energia, da diferença de preços e da percentagem de aumento de preço. ............................................................................................ 51
Figura 4.19 – Passagem de todos os valores para a estrutura precos_mercado_valor. ................. 51
Figura 4.20 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair os ficheiros das curvas de Portugal e de Espanha. ....................................................................................... 52
Figura 4.21 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair o ficheiro do preço marginal de Portugal e de Espanha. ................................................................................... 53
Figura 4.22 – Excerto da função example_readPTES do código. ........................................... 54
Figura 4.23 – Cálculo do novo preço da energia, da diferença de preços e da percentagem de aumento de preço para o caso de Portugal. ............................................................. 55
Figura 4.24 – Passagem de todos os valores para a estrutura precos_mercado_valor2. ............... 56
Figura 4.25 – Cálculo do novo preço da energia, da diferença de preços e da percentagem de aumento de preço para o caso de Espanha. .............................................................. 57
Figura 4.26 – Passagem de todos os valores para a estrutura precos_mercado_valor3. ............... 57
Figura 4.27 – Apresentação dos resultados do programa no ecrã. ......................................... 58
Figura 4.28 – Apresentação dos resultados do programa no ficheiro Excel. .............................. 59
Figura 4.29 – Apresentação dos resultados do programa no ficheiro Excel. .............................. 60
Figura 4.30 – Interface gráfica do programa. .................................................................. 61
Figura 5.1 – Diagrama de produção térmica. .................................................................. 66
Figura 5.2 – Diagrama de produção hídrica. .................................................................... 66
Figura 5.3 – Diagrama de produção hídrica. .................................................................... 66
Figura 5.4 – Diagrama de produção eólica. ..................................................................... 67
Figura 5.5 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. ...................... 67
Figura 5.6 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ............................................. 70
Figura 5.7 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ............................................. 70
xvii
Figura 5.8 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 71
Figura 5.9 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. ... 71
Figura 5.10 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 74
Figura 5.11 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 74
Figura 5.12 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 74
Figura 5.13 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. .. 75
Figura 5.14 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 78
Figura 5.15 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 78
Figura 5.16 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 78
Figura 5.17 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. .. 79
Figura 5.18 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 82
Figura 5.19 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 82
Figura 5.20 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 82
Figura 5.21 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. .. 83
Figura 5.22 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 86
Figura 5.23 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 86
Figura 5.24 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 86
Figura 5.25 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. .. 87
Figura 5.26 – Diagrama de produção hídrica. .................................................................. 88
Figura 5.27 – Diagrama de produção hídrica. .................................................................. 88
Figura 5.28 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. .................... 88
Figura 5.29 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 91
Figura 5.30 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 91
Figura 5.31 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 91
Figura 5.32 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. .. 92
Figura 5.33 – Diagrama de produção hídrica. .................................................................. 92
Figura 5.34 – Diagrama de produção hídrica. .................................................................. 92
xviii
Figura 5.35 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. .................... 93
Figura 5.36 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 96
Figura 5.37 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. ........................................... 96
Figura 5.38 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ............................................................................................ 96
Figura 5.39 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. .. 97
Figura 5.40 – Diagrama de produção eólica. ................................................................... 97
Figura 5.41 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. .................... 98
Figura 5.42 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 101
Figura 5.43 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 101
Figura 5.44 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ........................................................................................... 101
Figura 5.45 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. . 102
Figura 5.46 – Diagrama de produção eólica. .................................................................. 102
Figura 5.47 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. ................... 103
Figura 5.48 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 106
Figura 5.49 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 106
Figura 5.50 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ........................................................................................... 106
Figura 5.51 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. . 107
Figura 5.52 – Diagrama de produção térmica. ............................................................... 107
Figura 5.53 – Diagrama de produção térmica. ................................................................ 107
Figura 5.54 – Diagrama de produção térmica. ................................................................ 108
Figura 5.55 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. ................... 108
Figura 5.56 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 111
Figura 5.57 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 111
Figura 5.58 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ........................................................................................... 111
Figura 5.59 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. . 112
Figura 5.60 – Diagrama de produção térmica. ............................................................. 112
Figura 5.61 – Diagrama de produção térmica. ................................................................ 112
Figura 5.62 – Diagrama de produção térmica. ................................................................ 113
xix
Figura 5.63 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. ................... 113
Figura 5.64 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 116
Figura 5.65 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 116
Figura 5.66 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ........................................................................................... 116
Figura 5.67 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. . 117
Figura 5.68 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. ................... 117
Figura 5.69 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 120
Figura 5.70 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 120
Figura 5.71 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ........................................................................................... 120
Figura 5.72 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. . 121
Figura 5.73 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE. ................... 121
Figura 5.74 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 124
Figura 5.75 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo. .......................................... 124
Figura 5.76 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta. ........................................................................................... 124
Figura 5.77 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo. . 125
Figura 5.78 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo (para 20000, 50000 e 100000 veículos elétricos). ........................................................................................... 126
Figura 5.79 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta (para 20000, 50000 e 100000 veículos elétricos). ............................... 126
Figura 5.80 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo (para 20000, 50000 e 100000 veículos elétricos). ...................................................... 127
Figura 5.81 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo para potências unitárias de 3 kW, 20 kW e 50 kW. ............................................................................................... 128
Figura 5.82 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta para potências unitárias de 3 kW, 20 kW e 50 kW. .............................. 128
Figura 5.83 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo para potências unitárias de 3 kW, 20 kW e 50 kW. .................................................... 129
Figura 5.84 – Gráfico horário do preço antigo, contendo todos os cenários estudados. .............. 130
Figura 5.85 – Gráfico horário do novo preço, contendo todos os cenários estudados. ................ 130
Figura 5.86 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação absoluta, contendo todos os cenários estudados. .......................................... 131
xx
Figura 5.87 – Gráfico horário da variação relativa percentual do preço novo em relação ao preço antigo, contendo todos os cenários estudados. ................................................. 131
xxi
Lista de tabelas
Tabela 2.1 — Horário das sessões do MIBEL (fuso horário espanhol). ...................................... 17
Tabela 2.2 — Horário limite de cada sessão do mercado intradiário do MIBEL (fuso horário espanhol). ...................................................................................................... 17
Tabela 2.3 — Horário das sessões do MIBEL (fuso horário espanhol) ....................................... 18
Tabela 4.1 — Coordenadas dos pontos C, A e B. ............................................................... 33
Tabela 4.2 — Declive e ordenada na origem das retas CB e AB. ............................................ 35
Tabela 4.3 — Exemplo de construção de um perfil de carregamento. .................................... 36
Tabela 4.4 — Coordenada do ponto C’. ......................................................................... 36
Tabela 4.5 — Coordenadas do ponto B’. ........................................................................ 38
Tabela 5.1 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................. 68
Tabela 5.2 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016......................................... 69
Tabela 5.3 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................. 72
Tabela 5.4 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016......................................... 73
Tabela 5.5 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................. 76
Tabela 5.6 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016......................................... 77
Tabela 5.7 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................. 80
Tabela 5.8 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016......................................... 81
Tabela 5.9 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................. 84
Tabela 5.10 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016. ...................................... 85
Tabela 5.11 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................ 89
xxii
Tabela 5.12 — Valores obtidos pelo programa para o dia 9/4/2016. ...................................... 90
Tabela 5.13 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................ 94
Tabela 5.14 — Valores obtidos pelo programa para o dia 9/12/2016...................................... 95
Tabela 5.15 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ................................................ 99
Tabela 5.16 — Valores obtidos pelo programa para o dia 30/11/2016. .................................. 100
Tabela 5.17 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ............................................... 104
Tabela 5.18 — Valores obtidos pelo programa para o dia 23/12/2016. .................................. 105
Tabela 5.19 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ............................................... 109
Tabela 5.20 — Valores obtidos pelo programa para o dia 28/11/2016. .................................. 110
Tabela 5.21 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ............................................... 114
Tabela 5.22 — Valores obtidos pelo programa para o dia 8/5/2016. ..................................... 115
Tabela 5.23 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ............................................... 118
Tabela 5.24 — Valores obtidos pelo programa para o dia 27/3/2016..................................... 119
Tabela 5.25 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”. ............................................... 122
Tabela 5.26 — Valores obtidos pelo programa para o dia 30/10/2016. .................................. 123
xxiii
Abreviaturas e Símbolos
Lista de abreviaturas
BEV Battery Electric Vehicles
BMW Bayerische Motoren Werke AG
CE Comissão Europeia
CEME Comercializador de Eletricidade para a Mobilidade Elétrica
CESUR Contratos de Energia para a Comercialização de Último Recurso
CMVM Comissão do Mercado de Valores Mobiliários
CNE Comisión Nacional de Energía
CNMV Comisión Nacional del Mercado de Valores
ERSE Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos
ES Espanha
EU European Union
EUA Estados Unidos da América
FCV Fuel Cell Vehicles
HEV Hybrid Electric Vehicles
IDE Integrated Development Environment
ISV Imposto Sobre Veículos
IUC Imposto Único de Circulação
IVA Imposto sobre o Valor Acrescentado
MIBEL Mercado Ibérico de Eletricidade
OE Orçamento de Estado
OMEL Operador del Mercado Ibérico de Energia
OMI Operador do Mercado Ibérico
OMIE Operador do Mercado Ibérico, Polo Espanhol
OMIP Operador do Mercado Ibérico, Polo Português
PDBF Programa Diário Base de Funcionamento
PDV Programa Diário Viável Final
xxiv
PDVP Programas Diários Viáveis provisórios
PHEV Parallel Hybrid Electric Vehicles
PHF Programa Horário Final
PRE Produção em Regime Especial
PT Portugal
RAM Random Access Memory
REN Redes Energéticas Nacionais
RRC Regulamento de Relações Comerciais do Setor Elétrico
SAE Society of Automotive Engineers
SEE Sistemas Elétricos de Energia
SHEV Series Hybrid Electric Vehicles
S-PHEV Series-Parallel Hybrid Electric Vehicles
VE Veículos Elétricos
VW Volkswagen
V2G Vehicle-to-Grid
Capítulo 1
Introdução
1.1. Contexto
A necessidade constante da proteção do meio ambiente, o aumento do preço e a escassez
das matérias primas petrolíferas têm criado condições para ocorrer o incremento da mobilidade
elétrica com a introdução massiva de veículos elétricos no parque automóvel desempenhando
um papel crucial no sistema elétrico de um país ou de aglomerados de países (mercados). Por
outro lado, a variação da carga promove mudanças nos preços de mercado da energia elétrica.
Estas alterações dos preços da energia elétrica têm impacto significativo na economia de um
país nomeadamente no setor energético. A utilização em massa de veículos elétricos permite
a redução da utilização de veículos automóveis com motor de combustão interna e, por
conseguinte, a diminuição de emissões de gases nocivos para o meio ambiente. A juntar a este
aspeto, há ainda a evolução tecnológica que os veículos elétricos vão sofrendo ao longo dos
anos, especialmente no que diz respeito à sua autonomia, à sua duração de carregamento das
baterias e à localização de postos de abastecimento. Neste contexto, cabe aos governos
implementar políticas e criar leis que promovam o desenvolvimento tecnológico e a
sustentabilidade ambiental.
O aumento do número de veículos elétricos que se ligam à rede elétrica com o propósito
de carregar as suas baterias tem grande impacto num Sistema Elétrico de Energia. Este aumento
implica o aumento substancial do consumo de energia, o que pode trazer problemas na
operação da rede. Como tal, é necessário estudar as consequências do aumento da carga no
sistema. Um dessas consequências importantes é o impacto que o uso deste tipo de veículos
tem na produção de energia elétrica e por sua vez nos preços da energia.
2 Introdução
2
Portugal encontra-se integrado, juntamente com a Espanha, no Mercado Ibérico de
Eletricidade (MIBEL). Este mercado procura regular, organizar e explorar as zonas referentes
aos 2 países, bem como a gestão das suas interligações. Com a proliferação dos veículos
elétricos no parque automóvel ibérico, os Governos de Portugal e Espanha necessitam de
encontrar soluções para resolver os problemas que ela traz, ou seja, o impacto nos preços da
energia elétrica de mercado e o aumento do consumo de energia elétrica. De forma a fomentar
a eficiência energética, o Governo português criou incentivos para a aquisição de veículos
elétricos e integração do carregamento de baterias dos veículos elétricos na rede elétrica.
1.2. Objetivos
Esta dissertação tem como principal objetivo estimar os novos preços da energia elétrica
no MIBEL, considerando situações em que o número de veículos elétricos a carregar a sua
bateria no parque automóvel ibérico aumenta, situações em que a potência de cada bateria
aumenta e situações em que existe maior ou menor produção de determinadas fontes de
energia, como a energia hídrica, a energia eólica ou a energia térmica.
As simulações a realizar pretendem perceber o impacto dos veículos elétricos nas redes de
um Sistema Elétrico de Energia, neste caso concreto, de Portugal e de Espanha. Outro objetivo
é perceber a estrutura e o modelo de funcionamento do MIBEL e tirar conclusões acerca da
mudança de paradigma na produção de energia, principalmente, por parte de fontes renováveis
e no consumo de energia elétrica motivada pelo aumento do número de veículos elétricos.
Outro aspeto importante a considerar são as caraterísticas dos veículos elétricos em termos
de tipos de carregamento das suas baterias, diferenças construtivas e tecnológicas e o aumento
de consumo de energia que resulta da sua proliferação no parque automóvel ibérico.
1.3. Estrutura da Dissertação
Esta dissertação é constituída por seis capítulos, o primeiro dos quais é a introdução a este
documento. Neste capítulo é abordado o contexto em que surge esta dissertação e faz-se um
resumo dos objetivos a atingir e do que se pretende realizar ao longo desta dissertação.
No Capítulo 2 apresenta-se uma abordagem ao MIBEL (Mercado Ibérico de Eletricidade),
nomeadamente, aos dados históricos, à estrutura e ao modelo de operação, à definição do
mercado em pool e do modelo misto, à caraterização das curvas de oferta e procura e à
obtenção do Preço de Encontro do Mercado e da Função de Benefício Social. Por fim, define-
se o conceito de market splitting e aborda-se a supervisão dos mercados.
O Capítulo 3 incide sobre a temática dos veículos elétricos, abordando-se a evolução
histórica dos veículos elétricos. De seguida, são identificados os tipos e a configuração de
3
veículos elétricos, a sua integração na rede elétrica e os problemas que podem causar aos
Sistemas Elétricos de Energia. No final deste Capítulo é abordado o enquadramento legal em
vigor em Portugal em relação aos veículos elétricos e é referido o desenvolvimento da rede de
postos de carregamento.
No Capítulo 4 procede-se à descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida, ou seja,
é explicado todo o processo de cálculo para a obtenção do novo preço da energia elétrica
devido ao carregamento dos veículos elétricos. Primeiramente é apresentado um exemplo, com
recurso a cálculos matemáticos, do novo preço da energia elétrica. Posteriormente, são
detalhadas as técnicas utilizadas para o programa que foi desenvolvido, como a definição do
algoritmo do programa e a explicação sequencial e pormenorizada de todas as suas etapas.
No Capítulo 5 são definidos os cenários a analisar de forma a obter resultados completos e
amplos no cálculo do novo preço da energia elétrica. Seguidamente, são considerados
pressupostos para realizar as simulações dos cenários definidos anteriormente. Com a aplicação
descrita no Capítulo anterior são realizados testes para calcular o novo preço, sendo
apresentados os resultados obtidos. Para cada simulação efetuada, é realizada uma análise
parcial aos resultados alcançados. No fim deste Capítulo é apresentada uma análise global aos
resultados obtidos e são retiradas conclusões mais relevantes.
No último Capítulo, o Capítulo 6, são apresentadas as conclusões desta dissertação relativas
ao comportamento dos preços do MIBEL, tendo em conta cenários de crescimento do número
de veículos elétricos.
4 Introdução
4
Capítulo 2
MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
2.1. Introdução
Até aos anos 90, as empresas do setor elétrico podiam produzir, transportar, distribuir e
comercializar a sua própria energia, sem existir concorrência num determinado espaço
geográfico. A partir daí, e de modo a acabar com as barreiras geográficas, os monopólios e
abusos de poder, a União Europeia aprovou Diretivas Europeias com regras e leis comuns para
a produção, o transporte e a distribuição. A Diretiva Europeia 96/92/CE [1] foi aprovada em
1996 pela Comissão Europeia e estabeleceu regras gerais de organização do setor elétrico, bem
como regras para a exploração das redes elétricas (redes de transporte e de distribuição). O
processo de liberalização do setor foi sendo aprofundado e em 2003 foi apresentada a Diretiva
2003/54/CE [2], que teve por objetivo apresentar melhorias na produção, transporte e
distribuição, nomeadamente a criação de entidades reguladoras e assegurar a garantia de
abastecimento do consumo.
No final dessa década, e devido a especificidades dos países e dificuldades geográficas,
foram-se criando vários mercados regionais (agrupando países vizinhos), no sentido de criar,
progressivamente, um único mercado de energia a nível europeu. Em 2000, o Governo de
Portugal fez uma proposta à Espanha, para criar e desenvolver um novo mercado regional de
energia elétrica, que dá pelo nome de MIBEL.
2.2. Dados históricos
Desde a sua criação, o MIBEL foi implementado gradualmente na tentativa de se chegar a
uma convergência entre Portugal e Espanha. Para o desenvolvimento do MIBEL, destacam-se,
cronologicamente, os seguintes acontecimentos [3]:
6 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
6
• novembro de 2001: assinatura do Protocolo de colaboração entre Portugal e Espanha
para criação do Mercado Ibérico de Eletricidade, MIBEL;
• março de 2002: criação do modelo de organização do MIBEL;
• outubro de 2002: criação do Operador do Mercado Ibérico (OMI) integrando dois polos:
um espanhol com o mercado à vista (spot market) – o OMEL - e um polo em Portugal,
orientado para o novo mercado a prazo – OMIP;
• agosto de 2003: definição das regras para o funcionamento do mercado no âmbito do
MIBEL;
• abril de 2004: a Assembleia da República aprova a criação de um Mercado Ibérico de
Eletricidade através do acordo assinado entre a República Portuguesa e o Reino de Espanha;
• outubro de 2004: assinatura, em Santiago de Compostela, do Acordo entre a República
Portuguesa e o Reino de Espanha;
• novembro de 2005: XXIª Cimeira Luso-Espanhola de Évora onde foi definido o calendário
do arranque do MIBEL, assinado o Acordo e criado o Conselho de Reguladores;
• novembro de 2006: XXIIª Cimeira Luso-Espanhola de Badajoz onde se apresentou o Plano
de Compatibilização Regulatória;
• março de 2007: assinatura do Plano de Compatibilização Regulatória;
• julho de 2007: através do Decreto-Lei nº 264/2007, foram integrados os dois mercados
liberalizados e foram estabelecidas novas regras quanto à compra de eletricidade pelo
comercializador (de último recurso) e o cumprimento do principio da garantia de potência;
• janeiro de 2008: XXIIIª Cimeira Luso-Espanhola de Braga em que foi assinado o Acordo
que fez a revisão do Acordo assinado a outubro de 2004 em Santiago de Compostela;
• janeiro de 2009: XXIVª Cimeira Luso-Espanhola de Zamora onde foi constituído,
definitivamente, o Operador do Mercado Ibérico (OMI) pela integração dos organismos
operadores dos dois países;
• novembro de 2009: realização de um estudo com o objetivo de efetuar uma avaliação do
desempenho e funcionamento do MIBEL, de maneira a fornecer dados e propor soluções aos
Governos de Portugal e Espanha;
• junho de 2010: Conferência do Conselho de Reguladores intitulada “Os novos desafios do
MIBEL” em que se fez o balanço dos três anos de funcionamento do mercado ibérico de
eletricidade e discutir uma estratégia para o futuro do MIBEL;
• maio de 2011: assinatura, em Madrid, de um memorando de entendimento entre a CMVM,
CNE, CNMV e ERSE para uma melhor cooperação, troca de informações e coordenação da
supervisão do MIBEL;
• julho de 2012: realização de um estudo sobre a “Integração da PRE no MIBEL e na
operação dos respetivos sistemas elétricos” por parte do Conselho de Reguladores do MIBEL;
• fevereiro de 2014: acoplamento do MIBEL com os mercados do noroeste europeu;
7
• maio de 2014: integração do MIBEL com os restantes mercados regionais europeus de
eletricidade;
• julho de 2016: realização de uma conferência em Madrid sobre o impacto do MIBEL sobre
os consumidores e as PME’s.
2.3. Objetivos
A assinatura de um protocolo entre os governos de Portugal e Espanha para a criação do
MIBEL foi motivada pelos seguintes objetivos [3]:
• melhorar e estruturar o mercado liberalizado;
• conseguir uma maior harmonia de preços na Península Ibérica, nomeadamente igualar o
preço de referência único entre Portugal e Espanha;
• trazer benefícios, sobretudo a redução de custos, para os consumidores de energia
elétrica dos dois países;
• promover a competitividade e a livre concorrência entre as empresas do setor;
• garantir a transparência, objetividade, imparcialidade e o livre acesso ao mercado;
• obrigar as empresas a cumprir os regulamentos de maneira a trabalharem positivamente
para o aumento da eficiência económica, energética e ambiental;
• criar condições para uma melhor integração no mercado interno europeu de energia;
• melhorar a segurança no abastecimento de energia elétrica e a fiabilidade da rede;
• auxiliar no cumprimento de metas Europeias para a energia e o clima.
2.4. Estrutura e o modelo do MIBEL
O MIBEL foi pensado de forma a integrar e incorporar os mercados de eletricidade de
Portugal e Espanha. Como tal, este mercado foi sendo formado pela criação do Operador do
Mercado Ibérico (OMI), contendo estes dois polos: o Operador del Mercado Ibérico de Energía
(OMEL) localizado em Espanha, que contempla os mercados diários e intradiários (mercados à
vista) e o Operador do Mercado Ibérico (OMIP) situado em Portugal, que gere o mercado a prazo
[4], [5], [6]. Esta estrutura encontra-se ilustrada na Figura 2.1.
8 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
8
Figura 2.1 - Estrutura organizacional do MIBEL.
Sucintamente, na sua composição, o MIBEL é baseado em ofertas diárias em que se
remuneram os produtores de energia ao preço marginal ou são realizados contratos bilaterais
entre os produtores e os comercializadores com duração máxima de dois anos.
A melhor maneira de compreender o MIBEL e a sua organização é realizar a sua subdivisão
em mercado grossista e mercado retalhista [5] e [6]. No primeiro mercado, os agentes
produtores procuram obter colocação para a eletricidade e os agentes que precisam dela
procuram comprá-la para consumo próprio ou para fornecimento/comercialização a clientes
finais. Já no mercado retalhista, ocorre a disputa do fornecimento da eletricidade por parte
dos agentes retalhistas de forma a assegurar, posteriormente, o fornecimento aos
consumidores finais.
2.4.1. Mercado grossista O mercado grossista do MIBEL é composto por uma grande variedade de modelos de
contratação de eletricidade, que assentam nos diversos tipos de funcionamento do setor da
energia elétrica, nos quais existe um equilíbrio entre a produção e o consumo [5] e [6].
Portanto, é possível encontrar:
• Mercado spot de contratação em Pool (ou em bolsa) – gerido pela OMEL, em que existe
a contratação diária e a contratação intradiária (ajustes intradiários) e que se negoceia a
venda e a compra de eletricidade para o dia seguinte ao dia em que ocorre a negociação;
• Mercado de contratação a prazo – gerido pela OMIP em que, com base em liquidação
física (venda de energia) ou liquidação financeira (remunerações), se efetuam contratos de
produção e compra de energia elétrica;
9
• Mercado de contratação bilateral, em que são celebrados contratos entre um agente de
procura e um agente de oferta, de forma livre (preços, termos e condições) e de acordo
com a capacidade dos Operadores de Sistema. Ou seja, os agentes podem realizar a
aquisição de energia elétrica para diversos prazos temporais;
• Mercado de serviços de sistema de forma a garantir o equilíbrio entre o consumo e a
produção de eletricidade em tempo real, assegurando o controlo de frequência e o controlo
de tensão/potência reativa.
2.4.2. Mercado retalhista O mercado retalhista do MIBEL desenvolveu-se graças à liberalização do setor de energia
elétrica, isto é, os consumidores podem decidir entre dois modelos de contratação de
eletricidade [5] e [6]:
• contratação em mercado regulado, em que são aplicadas tarifas integrais reguladas;
• contratação em mercado liberalizado, em que existe uma negociação entre a procura e
a oferta. Os termos e condições dos contratos são definidos por estas entidades, mas, é
aplicado um preço regulado para a componente do Acesso às Redes.
2.5. Modelos do MIBEL
Como resultado do mercado grossista do MIBEL, obtém-se três principais modelos de
mercados: modelo de mercado em pool (diário e intradiário), contratos bilaterais e modelo
misto (Pool comum + contratos bilaterais) [7].
2.5.1. Pool e Diário/intradiário Este modelo consiste na utilização de estratégias a curto prazo de modo a equilibrar a
produção e o consumo. Este equilíbrio é obtido através de propostas realizadas pelos
produtores e propostas realizadas pelos comercializadores e consumidores finais. Esta
contratação à vista (ou também denominada de mercado spot) é efetuada no dia anterior
àquele em que é implementado o resultado final das propostas de compra/venda aceites pelas
entidades produtoras e pelos consumidores autorizados. A este processo dá-se o nome de Day-
ahead Market. No mercado spot os ativos são negociados para entrega imediata ao contrário
dos mercados a prazo em que, como o nome indica, os ativos são negociados para entrega
futura [7].
Os mercados a curto prazo estão estruturados de forma a reagir positivamente a variações
de carga e a refletir essas variações nos preços. Sendo assim, é possível colocar em
funcionamento centrais elétricas, cada uma com custos marginais diferentes, sempre tendo em
conta a otimização do funcionamento do sistema a curto prazo.
10 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
10
O modelo em pool tem como principal função efetuar o planeamento da operação do
sistema elétrico para o dia seguinte. Este modelo integra entidades que fazem propostas para
vender energia e por outras entidades (comercializadores e consumidores) que fazem ofertas
de compra de energia elétrica.
Neste mercado, e num intervalo de tempo de um dia, o preço indicado para cada período
de tempo é determinado para 24 ou 48 períodos de 1 hora ou meia hora, respetivamente.
Portugal encontra-se inserido na negociação efetuada pela OMIE, ou seja, o fuso horário de
referência considerado é o espanhol (mais uma hora que em Portugal). São realizados 24
despachos económicos um para cada hora do dia seguinte, em que os agentes especificam, para
cada intervalo, propostas de compra/venda, com o preço mínimo (para venda) e máximo (para
compra) e a localização na rede onde se injeta ou se absorve a potência necessária para o
efeito. Os preços indicados pelos agentes produtores correspondem a preços marginais de
produção.
O Operador de Mercado recebe e organiza as propostas de compra e de venda por parte dos
agentes (produtores, comercializadores e consumidores elegíveis). Este mercado opera pelo
cruzamento das curvas agregadas de ofertas de compra e venda dos vários agentes. Cada oferta
possui a hora e o dia a que corresponde, assim como o preço e a quantidade de energia
necessária. Tendo como critério o preço, as ofertas de compra são ordenadas de forma
decrescente de preço e as ofertas de venda são ordenadas por ordem crescente do preço.
2.5.2. Curva de oferta Na curva de oferta, para cada uma das horas do dia seguinte, as ofertas são ordenadas pelo
preço ascendente. No MIBEL, na zona espanhola, as centrais nucleares e a produção em regime
especial (PRE) são consideradas na parte inicial da curva devido ao preço marginal ser muito
baixo. As centrais hídricas em albufeira posicionam-se na zona alta da curva, já que o preço
marginal poderá ser mais elevado refletindo o valor de utilização da água.
Em Portugal, as PRE’s são consideradas na zona inicial da curva bem como as centrais
fio-de-água devido a terem reduzida capacidade de armazenar água. Na zona intermédia, estão
ordenadas as centrais de ciclo combinado a gás natural e as centrais térmicas a carvão tendo
como critérios o rendimento e o fornecimento de combustível. Na parte superior desta curva,
encontram-se as centrais térmicas a fuelóleo, usadas em casos de emergência, por exemplo
quando grande parte dos recursos hídricos ou eólicos apresentam reduzidos valores de produção
[5] e [7].
2.5.3. Curva de procura Na parte superior da curva de procura encontram-se a procura que advém dos fornecedores
regulados. Pelo contrário, a parte inferior e a zona intermédia da curva de procura contêm a
11
procura correspondente aos comercializadores do mercado livre e às centrais hídricas com
bombagem [5] e [7].
Desde 1 de julho de 2008, com eliminação da tarifa integral de alta tensão, ocorreu um
aumento da quantidade de energia adquirida pelos comercializadores para os seus
fornecimentos em Espanha. Já em Portugal a partir de 2009, houve um aumento das compras
dos comercializadores para o seu fornecimento, devido ao custo superior para a energia
prevista nas tarifas reguladas.
2.5.4. Preço de Encontro do Mercado O preço de mercado é obtido no cruzamento entre a curva agregada da oferta e a curva
agregada da procura e corresponde ao menor preço a que a oferta consegue satisfazer a procura
[5], [6] e [7]. Este mecanismo encontra-se ilustrado na Figura 2.2.
Figura 2.2 - Curvas agregadas de oferta e procura e o ponto de interseção correspondente ao preço de encontro do mercado e à quantidade negociada.
No MIBEL, todos os agentes compradores adquirem energia ao mesmo preço e os vendedores
recebem o mesmo preço por ela. Este preço, ou seja, a ordenada do ponto de interseção da
curva de oferta e de procura é designado por preço marginal único (Preço de Encontro do
Mercado – Market Clearing Price) e a energia elétrica correspondente é a Quantidade Negociada
(Market Clearing Quantity).
Em resumo, o que se obtém deste mercado e para cada hora do dia seguinte é um preço a
pagar aos produtores e a pagar pelo consumo, as quantidades de energia que serão produzidas
por agentes produtores e as quantidades a consumir.
Tendo em consideração as propostas de compra e de venda, o mercado em pool pode ser
modelizado pela formulação matemática apresentada de (2.1) a (2.4) [7].
12 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
12
(2.1)
sujeito a:
(2.2)
(2.3)
(2.4)
Nesta formulação:
é o número de propostas de compra;
é o número de propostas de venda;
é o preço que a carga i está disposta a pagar pelo consumo de energia;
é o preço que a produção j pretende receber por unidade de energia fornecida;
é a potência despachada relativa à carga i;
é a potência despachada relativa à produção j;
é a potência da proposta de compra da carga i;
é a potência da proposta de venda da unidade de produção j.
Num mercado em pool e para uma dada hora do dia seguinte pretende-se maximizar o
benefício que resulta da utilização da energia elétrica em relação ao seu preço. Os
consumidores avaliam se o preço a pagar pela energia é viável para sua utilização. A este
beneficio dá-se o nome de Função de Benefício Social (Social Welfare Function) [5] e [7], que
corresponde à área entre as curvas agregadas das ofertas de compra e de venda, ou seja, a
área a sombreado da Figura 2.3.
Ng
1j
Nd
1i max Z gj
ofgjdi
ofdi PCPC
Ng
1j
Nd
1igjdi PP
ofdidi PP 0
ofgigi PP 0
13
Figura 2.3 - Representação gráfica da Função de Benefício Social.
2.5.5. Propostas Complexas No MIBEL, para além das ofertas descritas nos subcapítulos anteriores (designadas de
Propostas Simples), podem também ser apresentadas Propostas Complexas [5] e [7]. Estas
propostas utilizam-se sempre que existe um valor mínimo para a produção, de taxas de tomada
ou diminuição de carga em centrais térmicas, ou devido à existência de várias centrais hídricas
no mesmo curso de água e ao mesmo tempo, as albufeiras possuem pouca capacidade.
Através de propostas complexas, as propostas de venda dos geradores podem ser
organizadas por blocos, no máximo de 25 por período horário, em que o objetivo consiste em
ajustar as ofertas de venda à curva de custos dos geradores. Este ajustamento é uma forma de
aproximar as propostas apresentadas por blocos de produção à forma da curva de custo dos
geradores.
As ofertas de venda são organizadas em bloco e o 1º bloco pode ser declarado indivisível,
isto é, o bloco é despachado na sua totalidade se o Operador de Mercado aceitar a proposta
associada a esse bloco. Isto permite obter informações referentes a mínimos técnicos dos
geradores. Sempre que se passa de um período para o período seguinte, os valores de potência
dos geradores têm rampas de subida ou de descida conforme se justifique aumentar ou diminuir
a sua potência podendo estes valores ser igualmente incluídos nas propostas complexas.
No MIBEL existe ainda a possibilidade de um gerador poder fixar um valor mínimo de
remuneração que pretende obter durante o dia. Esta condição de remuneração mínima é
avaliada somando os produtos de potência produzida pelo preço de mercado durante o dia. Se
esta remuneração diária for inferior ao valor mínimo pretendido pelo gerador, este é retirado
do despacho. Este mecanismo permite refletir os custos de arranque e de paragem dos
geradores no despacho realizado pelo Operador de Mercado.
14 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
14
2.5.6. Contratos bilaterais O mercado de contratos bilaterais apareceu no MIBEL visto que no mercado com modelo
em pool os agentes compradores não conseguem identificar os agentes produtores, que estão
a vender energia, e as entidades produtoras não conseguem descobrir quem são as entidades
que estão a comprar energia elétrica. Como consequência disso, surgiram os contratos
bilaterais que são contratos assinados entre duas partes, com liberdade de preço do serviço,
duração, condições de fornecimento, qualidade de serviço e valores de potência. Este modelo
cobre os riscos apresentados pelos mercados de curto prazo e pelos mercados centralizados no
que se refere por exemplo à volatilidade dos preços.
Num contrato bilateral [5] e [7], a negociação é efetuada apenas entre os
produtores/retalhistas ou consumidores. O acordo é ponderado antes de ser realizado, tendo
sempre em conta a previsão do consumo. Isto tem como inconveniente a possibilidade de existir
uma diferença entre os preços contratados e os preços registados de produção e consumo
(custos marginais de curto prazo mais voláteis e incerteza no fluxo financeiro entre os agentes
produtores e os agentes de consumo). Sendo assim, os preços finais da energia elétrica são
acordados tendo em conta os seguintes critérios: preços de compra, custos das perdas, preços
dos serviços de sistema, e custos de apoio às energias renováveis e medidas de apoio à
eficiência energética.
Os preços praticados no mercado de contratos bilaterais têm como principal vantagem a
garantia da sua estabilidade, já que se diminui o risco de intervenientes influenciarem
negativamente os preços, aumentando-os através de licitações muito elevadas. Nesse sentido,
os contratos bilaterais podem funcionar como estabilizadores dos preços praticados. A hipótese
de ocorrer volatilidade nos preços de mercado diário aumenta a importância destes contratos.
Por outro lado, pode existir a possibilidade de se realizar um mau contrato, atendendo a
que o preço, sendo fixo, está sujeito a riscos como: erros de previsão, estimativas erradas de
carga e instabilidade no preço de matérias primas como o combustível, o que faz com que o
preço acordado na negociação possa ser muito superior ao preço do mercado em bolsa (modelo
em Pool).
Existem dois tipos de possibilidades de concretizar um relacionamento entre entidades
produtoras e comercializadoras ou consumidoras através de contratos bilaterais:
• contratos bilaterais financeiros – os preços reagem às constantes variações da oferta e
da procura. De forma a contrariar o risco de volatilidade dos mercados de energia a curto
prazo, os agentes que contratam energia tentam precaver-se contra variações indesejadas
dos preços obtidos nestes mercados. Deste modo, são aplicados diferentes modelos de
contratos como, por exemplo, contratos às diferenças (Contracts for Differencies, CFD),
contratos de futuros e contratos de opções. Os contratos às diferenças foram criados de
forma a diminuir a volatilidade nos preços de mercado e para estabilizar o valor a receber
pelas entidades produtoras e a pagar pelos agentes consumidores. Acontece que, nos
15
intervalos de tempo em que o preço-alvo (Target Price) for superior ao preço de mercado,
os agentes consumidores pagam a diferença entre o preço-alvo e o preço de mercado, aos
agentes produtores. Pelo contrário, quando o preço de mercado for superior ao Target
Price, os agentes produtores pagam a diferença entre o preço de mercado e o Target Price,
aos agentes consumidores. Nos mercados de futuros existem os contratos de futuros em
que as entidades que contratam energia elétrica fazem a sua reserva, com um preço
específico e durante um tempo determinado. Estes contratos possuem um risco elevado,
visto que a energia elétrica reservada tem de ser consumida até ao fim do prazo
estabelecido, o que pode ocasionar situações em que ocorrem grandes prejuízos financeiros
(nomeadamente quando o preço de mercado a curto prazo diminuir em relação ao preço
acordado no contrato de futuro). Os contratos de opções conferem a possibilidade de
utilizar ou não, a energia elétrica, o que confere uma vantagem na utilização e no
planeamento da exploração dos mercados e dos sistemas elétricos de longo prazo;
• contratos bilaterais físicos – são contratos realizados a longo prazo (1 ano ou mais) e
contemplam o preço do serviço a fornecer, as condições de fornecimento (qualidade de
serviço, modulação de potência durante o período da contratação e a localização onde a
potência vai ser injetada ou absorvida). A localização dos nós onde se injeta ou absorve
potência faz com que este tipo de contratos tenha influência nos trânsitos de potências do
sistema, daí a sua denominação de contratos físicos. Nestes contratos, o agente vendedor
coloca a energia elétrica na rede e o agente comprador absorve a energia elétrica
contratada. O preço e as condições contratuais são negociáveis, o que faz com que devido
ao prazo ser longo, o preço seja seguro e estável.
Em Portugal, e consultando os dados do MIBEL referentes a outubro de 2015, conclui-se que
o mercado diário (ou em Pool) é o mais utilizado e em segundo lugar aparece o mercado de
contratos bilaterais físicos (com 24%, tendo assim alguma influência em Portugal), tal como
indica na Figura 2.4.
Figura 2.4 - Tipos de negociações utilizadas por Portugal no MIBEL (dados referentes a outubro de 2015).
16 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
16
2.5.7. Modelo misto Este modelo é assente na combinação dos dois tipos de plataformas de contratação
descritos, ou seja, existe um mercado centralizado em bolsa (tipo pool) e um mercado de
contratos bilaterais físicos e financeiros, em simultâneo. Isto faz com que haja um aumento da
possibilidade de escolha na aquisição de energia elétrica por parte dos agentes
comercializadores e consumidores [5] e [7]. Por exemplo, os consumidores finais têm a opção
de comprar a energia de que necessitam em bolsa, ao valor de mercado, ou por outro lado,
negociar com os fornecedores e assinarem contratos bilaterais físicos desde que forneçam toda
a informação técnica (potência, nós de absorção ou injeção de potência e modulação de
potência) ao Operador de Sistema. Como consequência deste modelo misto haverá uma
concorrência acrescida e uma tendência geral de redução de preços.
2.5.8. Mercado de serviços de sistema Os mercados de serviços de sistema referem-se à aquisição de produtos para além da
energia ativa, isto é, a contratação de regulação secundária e da reserva de regulação ou
reserva terciária. Estas atividades estão relacionadas com a fiabilidade, a continuidade e a
segurança da operação do sistema elétrico e são negociadas através de ofertas comunicadas
por agentes autorizados ao Operação do Sistema [8].
Com a criação do MIBEL, pretende-se que os serviços de sistema sejam o mais homogéneos
possíveis entre os sistemas elétricos de Portugal e Espanha, de modo a que a prazo possa vir a
existir um Operador do Sistema Ibérico completamente operacional.
De acordo com o artigo 151º do Regulamento de Relações Comerciais do Setor Elétrico
(RRC), a aquisição de energia e potência para os serviços de sistema é considerada como
contratação de energia elétrica através do mercado grossista.
2.5.9. Estrutura temporal do MIBEL Diariamente, no mercado diário do MIBEL, nomeadamente na OMEL, acontece a transação
de energia elétrica que cobre a procura para cada hora do dia seguinte. Às 10 horas de cada
dia, o mercado é encerrado e, passado uma hora, os resultados do calculo do preço de encontro
para a energia elétrica do dia seguinte são conhecidos. Para além do preço de mercado, às 11
h do dia anterior ao fornecimento de energia elétrica também é possível conhecer informações
relativas a entregas físicas (posições abertas transacionadas do mercado a prazo, solicitações
e execução de leilões regulados – leilões de capacidade virtual e os leilões de Contratos de
Energia para a Comercialização de Último Recurso, CESUR) [5] e os resultados de leilões de
capacidade de interligações da rede de transmissão.
Seguidamente, é integrada informação relativa aos contratos bilaterais físicos e, entre
as 11 e as 14 horas, é fornecido o programa diário base de funcionamento (PDBF) para os
diversos sistemas. Com isto, de seguida, e devido ao encontro entre o mercado diário e o
17
mercado de contratos bilaterais é necessária realizar uma análise pormenorizada da operação
do sistema para cada hora do dia seguinte verificando-se nomeadamente as restrições técnicas,
trabalho que é efetuado pelos Operadores de Sistema dos dois países. Quando as restrições
técnicas são cumpridas, obtêm-se os programas diários viáveis provisórios (PDVP).
Posteriormente, às 16 horas, é publicado o programa diário viável final (PDV final) contendo
informações do mercado de regulação secundária. O quadro da Tabela 2.1 possui os horários
das sessões do mercado diário e intradiário e o seu esquema temporal. O resultado final de
cada uma das 6 sessões é apresentado no programa horário final (PHF). Devido à progressiva
integração do MIBEL nos mercados europeus, o horário das sessões foi alterado [5], [8] e [9].
Esta sequência está indicada na Tabela 2.2.
Tabela 2.1 — Horário das sessões do MIBEL (fuso horário espanhol).
Tabela 2.2 — Horário limite de cada sessão do mercado intradiário do MIBEL (fuso horário
espanhol).
SESION
1º
SESION
2ª
SESION
3ª
SESION
4ª
SESION
5ª
SESION
6ª
Apertura de Sesión 17:00 21:00 01:00 04:00 08:00 12:00
Cierre de Sesión 18:45 21:45 01:45 04:45 08:45 12:45
Casación 19:30 22:30 02:30 05:30 09:30 13:30
Recepción de
desagregaciones de
programa
19:50 22:50 02:50 05:50 09:50 13:50
Publicación PHF 20:45 23:45 03:45 06:45 10:45 14:45
Horizonte de
Programación (Periodos
horarios)
27 horas
(22-24)
24 horas
(1-24)
20 horas
(5-24)
17 horas
(8-24)
13 horas
(12-24)
9 horas
(16-24)
18 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
18
No mercado intradiário do MIBEL é transacionada energia elétrica através de 6 sessões de
diárias de negociação cujos momentos de ativação e horizonte temporal são indicados na Figura
2.5. A primeira sessão permite negociar energia para 28 horas, ou seja, as 4 últimas horas do
dia negociação (D-1) e as 24 horas do dia seguinte ao da negociação (D). Na segunda sessão são
abrangidas as 24 horas do dia seguinte ao dia de negociação. A terceira sessão inclui 20 horas
(as últimas 20 horas do dia D) e a quarta sessão abrange 17 horas (as últimas 17 horas do dia
D). A quinta sessão abrange 13 horas (as últimas 13 horas do dia D). Por fim, a sexta sessão
forma o preço para as últimas 9 horas do dia D.
Este modelo é assente na combinação dos dois tipos de plataformas de contratação
No MIBEL, para além das ofertas descritas nos subcapítulos anteriores (designadas de
Tabela 2.3 — Horário das sessões do MIBEL (fuso horário espanhol)
Figura 2.5 - Horário dos mercados intradiários do MIBEL.
2.5.10. Separação de mercados – Market Splitting No MIBEL existem momentos em que os trânsitos nas linhas de interligação entre Portugal
e Espanha resultantes dos despachos horários realizados pelo Operador de Mercado poderiam
exceder a sua capacidade, ou então existem deficiências na organização da produção e no
comportamento dos agentes. Quando isso acontece, os mercados entre os dois países separam-
se e passam a operar individualmente, ocorrendo o market splitting ou separação de mercados.
Com este mecanismo, são obtidos preços para cada zona (portuguesa e espanhola). Neste
mecanismo, quando as restrições na interligação não são violadas o sistema é tratado como um
único mercado e, quando a capacidade de interligação é ultrapassada, são obtidos preços
diferentes para cada zona (portuguesa e espanhola) [5] e [6]. Ou seja, sempre que os preços
das duas áreas são diferentes diz-se que existe um spread de preços entre elas. Este mecanismo
encontra-se ilustrado na Figura 2.6.
Para diminuir os efeitos de market splitting, os agentes de supervisão devem assegurar a
segurança do mercado e os agentes de mercado não deverão ter comportamentos
anticoncorrenciais, de modo a não criar artificialmente diferenças de preços entre Portugal e
Espanha.
19
Figura 2.6 - Estrutura e funcionamento do market splitting.
Nos anos iniciais de funcionamento do MIBEL (2007 e 2008) o mecanismo de Market Splitting
foi ativado em cerca de 85% das horas desses anos. Posteriormente, com a entrada em serviço
de novas linhas de interligação e o aumento da produção ligada às redes de distribuição, as
redes de transporte começaram a ficar menos sobrecarregadas. Como consequência, nos anos
mais recentes o mecanismo de Market Splitting foi utilizado em 10 a 15% das horas do ano. Isto
significa que em 2014 e 2015 existiu um preço comum a Portugal e Espanha em 85 a 90% das
horas desses anos.
20 MIBEL- Mercado Ibérico de Eletricidade
20
2.6. Supervisão dos mercados
Para um correto funcionamento do MIBEL e uma progressiva integração nos mercados
elétricos europeus, o Acordo de Santiago de Compostela (em 2004) prevê regras para a
supervisão dos mercados do MIBEL. Entre estas regras está estabelecido que a supervisão destes
mercados é realizada pelos organismos de supervisão do país onde estes foram criados, sendo
regidos pela legislação desse país [8].
Nessa data, Portugal e Espanha fundaram o Conselho de Reguladores, que integra
elementos da Comissão do Mercado de Valores Mobiliários - CMVM e da Entidade Reguladora
dos Serviços Energéticos - ERSE, de Portugal e da Comisión Nacional del Mercado de Valores -
CNMV e da Comisión Nacional de Energía - CNE, de Espanha [10].
Este Conselho de Reguladores tem como obrigação a emissão de pareceres à aplicação de
multas e sanções devido a infrações cometidas no MIBEL, organizar e estruturar o modo de
supervisão do MIBEL e emitir propostas ou alterações para o desenvolvimento futuro do MIBEL.
Capítulo 3
Veículos Elétricos
3.1. História dos veículos elétricos
Nos próximos anos prevê-se a ocorrência de uma transição do sistema de transportes atual
(dominado por veículos movidos a produtos petrolíferos) para um sistema de transportes
maioritariamente composto por veículos elétricos. Este sistema baseado em veículos elétricos
e utilizando preferencialmente energia de fontes renováveis é benéfico, tanto para o setor dos
transportes como para o setor da energia e para o meio ambiente.
A utilização de veículos elétricos tem como principais vantagens a diminuição do consumo
massivo de derivados de produtos com reservas limitadas como o petróleo, o aumento da
utilização de fontes de energia renováveis, a diminuição da intermitência e imprevisibilidade
da produção elétrica nas horas de vazio, de forma a aumentar a independência energética e a
diminuir a poluição ambiental.
A história dos veículos elétricos começou com a invenção do motor elétrico e a sua
aplicação na primeira carruagem elétrica [11] por Robert Anderson, entre 1832 e 1839. Durante
esse tempo, entre 1834 e 1842 foi desenvolvido o primeiro veículo elétrico de estrada com
baterias elétricas não recarregáveis por Thomas Davenport e Robert Davidson. Seguidamente,
várias empresas e investigadores deram seguimento a esta invenção.
Nos finais do século XIX, a França e o Reino Unido foram os pioneiros no desenvolvimento
de veículos elétricos e em 1899, o belga Camille Jenatzy desenvolveu um carro de corrida
elétrico chamado “La Jamais Contente” [11], o primeiro a ultrapassar os 100 km/h.
No início do século XX, os EUA começaram a dar mais ênfase ao assunto e a desenvolver
esta tecnologia. Nesta altura surgiu a primeira frota de táxis elétricos em Nova Iorque,
contruídos pela empresa de transportes elétricos Wagon Company. Nessa altura, os veículos
elétricos eram os mais procurados porque tinham as vantagens de não serem poluentes e de
produzirem poucas vibrações e ruído. Os veículos elétricos reuniam todas as caraterísticas para
22 Veículos Elétricos
22
serem bem-sucedidos mas, a partir dos anos 20, com a descoberta de petróleo no estado do
Texas e o início da produção em série de veículos com motores de combustão interna por Henry
Ford, o mercado dos veículos elétricos teve uma queda acentuada [11].
Nas décadas de 1970 e 1980, devido a questões ambientais como a poluição do ar, o CO2 e
a excessiva dependência do petróleo e o seu custo, os EUA e outros países desenvolvidos foram
forçados a trabalhar na evolução de veículos elétricos. A partir daí e até aos dias de hoje foram
realizados acordos, aprovados regulamentos e medidas para fomentar a utilização de veículos
elétricos. Entretanto, os veículos híbridos (veículos que possuem um motor de combustão
interna e um motor elétrico com o objetivo de diminuir o consumo de combustível e as emissões
de gases poluentes) têm sido utilizados como uma alternativa imediata numa fase de transição
para os veículos 100% elétricos [12], [13] e [14].
As empresas do ramo automóvel com maior impacto no setor (Toyota, Nissan, BMW, General
Motors, Renault, Ford, Tesla, entre outras) [15] têm apresentado protótipos e veículos de teste
de forma a preparar a entrada em massa de veículos elétricos no parque automóvel. A Tesla
Motors foi criada com o propósito de desenvolver veículos elétricos em exclusivo. Esta empresa
é a líder mundial no progresso dos veículos elétricos (Tesla Model S). No mercado automóvel
nacional estão disponíveis alguns modelos de veículos elétricos ligeiros de passageiros tais como
o Nissan Leaf, o Renault Zoe, o BMW i3, o VW e-Golf e o Kia Soul EV.
3.2. Tipo e configuração de veículos elétricos
Por definição, um veículo elétrico é movido em parte ou no seu todo por um motor que
utiliza energia elétrica. A configuração de um veículo elétrico depende da energia elétrica que
é transformada em energia mecânica para fazer o veículo mover-se. Ou seja, esta configuração
compreende os veículos puramente elétricos, em que a sua propulsão é inteiramente elétrica
e outros tipos de veículos híbridos em que a propulsão resulta de um misto entre a combustão
e a energia elétrica.
Sendo assim, identificam-se três classes de veículos elétricos [14], [16] e [17]:
• os veículos totalmente elétricos – BEV, Battery Electric Vehicles;
• os veículos híbridos – HEV, Hybrid Electric Vehicles;
• os veículos de célula de combustível – FCV, Fuel Cell Vehicles.
3.2.1. Battery Electric Vehicles Os veículos totalmente elétricos são aqueles cuja propulsão tem por fonte unicamente a
energia elétrica presente nas suas baterias a fim de fazer o veículo mover-se [14] e [16]. As
baterias têm em geral baixa autonomia, pelo que há necessidade frequente de ligar estes
veículos à rede elétrica para as carregar. Outro aspeto importante a ter em atenção resulta da
necessidade de estudar a ligação destes veículos à rede e o seu funcionamento como carga nos
23
Sistemas Elétricos de Energia, o que pode levar à necessidade de novos investimentos nas redes.
Outra desvantagem é o custo de um veículo deste tipo, que é ainda muito elevado (mesmo
tendo em conta incentivos governamentais).
Por outro lado, com a evolução da tecnologia foi possível aumentar o espaço livre do veículo
para os passageiros e para a carga na bagageira. A tecnologia também permitiu um avanço no
carregamento de baterias através da travagem regenerativa (regenerative braking) em que o
motor recupera a maior parte da energia normalmente convertida em calor pelos travões do
veículo.
Dados atuais revelam que o BEV mais vendido mundialmente é o Nissan Leaf (ver Figura
3.1), seguido do Tesla Model S.
Figura 3.1 - Nissan Leaf.
3.2.2. Hybrid Electric Vehicles Os veículos híbridos fazem uso de um motor de combustão interna e de um motor elétrico
com a bateria que o alimenta. O motor de combustão interna está ininterruptamente em
funcionamento, salvo os casos em que é desligado em paragens curtas (sistema start and stop)
ou o veículo se desloca a baixas velocidades. Neste tipo de veículos também é utilizada a
tecnologia da travagem regenerativa do motor elétrico já referida. Estes fatores contribuem
para o aumento da eficiência do motor de combustão e permitem a poupança de algum
combustível e a diminuição de emissões de gases poluentes.
Fazendo o estudo destes veículos, identificam-se quatro tipos de HEV [14] e [16]:
• os SHEV - Series Hybrid Electric Vehicles – estes veículos possuem um motor de
combustão interna e um motor elétrico (com a bateria) e o seu funcionamento consiste na
transmissão de energia exclusivamente a partir do motor elétrico. A função do motor de
24 Veículos Elétricos
24
combustão interna é fazer rodar o veio do gerador elétrico que carrega a bateria. Esta
fornece energia ao motor elétrico que, por sua vez, transmite energia mecânica às rodas;
• os PHEV – Parallel Hybrid Electric Vehicles – neste caso existem duas formas de fazer
com que as rodas recebam energia mecânica: uma pelo motor de combustão interna e outra
pelo motor elétrico. O sistema é mais complexo do que um SHEV visto que é necessário
acoplar o motor elétrico e o motor de combustão interna;
• os S-PHEV – Series-Parallel Hybrid Electric Vehicles – estes veículos possuem as duas
formas de utilização de energia, série e paralelo, o que permite que o motor de combustão
possa ter duas funções: recarregar a bateria através do motor elétrico e transmitir energia
mecânica às rodas do veículo. Têm custos de instalação e de manutenção maiores que dois
tipos anteriores e são mais complexos de implementar;
• os Plug-In HEV - Plug-In Hybrid Electric Vehicles – neste caso o carregamento das baterias
é realizado com recurso a tomadas comuns. Este tipo de veículos apenas utiliza a energia
elétrica para a sua locomoção e quando as baterias descarregam o motor de combustão
interna é colocado em funcionamento, evitando a obrigatoriedade da paragem do veículo.
Os Hybrid Electric Vehicles são bastante usados a nível mundial e um exemplo disso são as
vendas que o Toyota Prius (ver Figura 3.2) tem atingido
Figura 3.2 – Toyota Prius.
3.2.3. Fuel Cell Vehicles Os Fuel Cell Vehicles utilizam oxigénio proveniente do ar e a compressão do hidrogénio
para provocarem uma reação química, que faz com que haja produção de energia suficiente
para carregar as baterias e fazer movimentar o veículo [14] e [16]. É uma tecnologia que não
25
é poluente, mas utiliza hidrogénio que é de difícil acesso. Trata-se portanto de uma tecnologia
que é muito dependente da obtenção e da produção de hidrogénio.
Um exemplo de um Fuel Cell Vehicle é o Toyota Mirai, lançado em 2016 (ver Figura 3.3).
Figura 3.3 – Toyota Mirai.
3.3. Impacto na rede elétrica
Um sistema de transportes maioritariamente composto por veículos elétricos,
nomeadamente quando estão ligados à rede elétrica, pode causar problemas e inconvenientes
aos Sistemas Elétricos de Energia. Dentro dos problemas identificados nas redes estão a possível
criação de desequilíbrios entre a produção e o consumo, diminuição da qualidade de energia e
desequilíbrio dos níveis de tensão.
Os veículos elétricos que poderão ter mais impacto na rede são aqueles em que há a
possibilidade de se ligarem diretamente à rede para fazer o carregamento das suas baterias,
aos quais se dá o nome de PEV – Plug-In Hybrid Electric Vehicles. Quando ocorre um aumento
exponencial de veículos que se conectam com a rede elétrica para carregarem as baterias,
existe também um aumento da carga do SEE. Este aumento pode provocar deficiências na rede
de distribuição devido a aumentos de perdas, quedas de tensão e trânsitos de potências
elevados. Podem ocorrer também interrupções no fornecimento de energia caso um número
elevado de veículos elétricos façam o carregamento das baterias no período de maior consumo
de energia elétrica.
26 Veículos Elétricos
26
No sentido de melhor monitorizar e controlar a procura de energia elétrica e o trânsito de
potência unidirecional da rede para os veículos, está sendo desenvolvida uma nova tecnologia
de integração de veículos na rede em que haja a possibilidade de existir um trânsito de potência
bidirecional: da rede para o veículo e vice-versa, a que se dá o nome de “Vehicle-to-Grid”
(V2G). Esta inovação permite que os veículos forneçam energia à rede, o que implica que os
PEV e as suas baterias passem a poder ser utilizados como uma fonte geradora de energia.
Como consequência, os veículos podem vender energia e assim fornecer serviços remunerados
ao Sistema Elétrico. Os V2G apresentam vantagens tais como: gestão mais equilibrada e
rentável da rede (em termos de níveis de tensão e de frequência), é uma solução para combater
a intermitência das fontes de energia renováveis, pode servir de emergência no abastecimento
porque admite uma rápida integração da energia das baterias na rede e a criação de estratégias
mais atrativas para a aquisição de veículos elétricos pelos consumidores, através da
remuneração deste tipo de serviços.
Os veículos elétricos apresentam um nível de potência relativamente baixo, o que acarreta
um impacto reduzido nos preços de mercado de eletricidade. Por conseguinte, o que acontece
na realidade é que um agente agregador de veículos elétricos estabelece contratos com um
elevado número de proprietários de veículos e, assim, negoceia a compra de energia no
mercado (em ambiente de mercado ou em contratos bilaterais). No MIBEL, este agente
agregador negoceia no mercado diário as necessidades dos seus clientes para o dia seguinte.
Também pode recorrer ao mercado intradiário para corrigir necessidades energéticas não
previstas no mercado diário. A atuação deste agente agregador de veículos elétricos permite
atenuar a incerteza da previsão de procura de energia elétrica e aumentar a escala da
negociação de energia, tal como a gestão do carregamento de frotas de veículos elétricos. Esta
gestão tem de ser cuidada por forma a diminuir a influência da introdução de veículos elétricos
na rede. Como tal são aplicadas três principais estratégias de carregamento [16] e [17]:
Carregamento cego – “Dumb charging”;
Carregamento inteligente – “Smart charging”;
Carregamento baseado na tarifa bi-horária.
3.3.1. Dumb charging Nesta estratégia, o carregamento dos veículos elétricos é iniciado assim que o utilizador do
mesmo liga o veículo à rede, o que provoca um aumento da carga, podendo congestionar as
redes de distribuição e aumentar o preço da eletricidade. Ou seja, este carregamento é
realizado sem qualquer controlo por parte do agente agregador.
Estima-se que o período de tempo em que esta estratégia poderá ter maior impacto é
quando ocorre a chegada ao emprego (pela manhã), ou o regresso das pessoas a casa, após um
dia de trabalho (final da tarde).
27
3.3.2. Smart charging No carregamento inteligente, o agente agregador tem o poder de controlar quando é
realizado o carregamento das baterias, de forma a contribuir para que as redes operem de
forma mais adequada. Desta maneira e com base na previsão do consumo de energia ao longo
do dia, o agente pode gerir a ligação de veículos (para carregamentos) na rede, otimizar o seu
carregamento e a compra e venda de energia em mercado.
O Smart charging implica o estudo da introdução de veículos elétricos em redes inteligentes
(Smart Grids), em que o agente agregador procura soluções para os problemas criados pela
ligação de grande número de veículos à rede.
3.3.3. Carregamento baseado na tarifa bi-horária Esta estratégia combina o carregamento cego, dumb charging, e o carregamento
inteligente já que o agente agregador não tem controlo sobre os períodos em que ocorre o
carregamento dos veículos elétricos, mas os proprietários dos veículos são induzidos a carregar
as baterias do veículo em períodos de tarifas mais reduzidas como as previstas em tarifas bi-
horária ou tri-horária. Sempre que os utilizadores tomam esta opção, diminuem os picos de
consumo e os impactos negativos para a rede.
3.4. A utilização de VE em Portugal
3.4.1. Aspetos gerais Em Portugal, existe uma primazia na utilização de transporte individual ao invés do
transporte coletivo. Sendo assim, estima-se que o número de veículos elétricos tenha tendência
para aumentar e os Governos têm tentado acelerar a sua massificação no parque automóvel
português através da aprovação de condições mais favoráveis à sua aquisição [18].
O Decreto-Lei nº39/2010 [20], de 26 de abril, debruça-se sobre três tópicos: incentivo à
aquisição e à utilização de veículos elétricos, promoção da igualdade e universalidade nos
regimes de mobilidade elétrica e introdução do carregamento de baterias de veículos elétricos,
integrando-os na rede [16] e [17].
Posteriormente, de acordo com a Diretiva 2014/94/EU [21] do Parlamento Europeu, foi
redigido o Decreto-Lei nº90/2014 [22], de 11 de junho, que promoveu alterações ao regime
jurídico da mobilidade elétrica. Este decreto incide sobre a exploração dos pontos de
carregamento das baterias (aberto em mercado concorrencial, com acesso a todos os
interessados na instalação ou na exploração de infraestruturas de carregamento), a utilização
de contadores inteligentes para monitorizar dados importantes para as redes e a existência de
28 Veículos Elétricos
28
pontos de carregamento privados e dispositivos acessíveis ao público mediante cartões de
registo, ou pontos de carregamento em estacionamentos públicos.
No Orçamento de Estado (OE 2016), o Governo definiu que o incentivo fiscal ao abate de
veículos em fim de vida, tendo em vista a aquisição de um veículo elétrico, é de 2250 €. A
aquisição e os custos, importação, aluguer, utilização ou reparação de Plug-In Hybrid Electric
Vehicles estão isentos de IVA. Está também prevista, para particulares e empresas, a isenção
do pagamento de Imposto Sobre Veículos (ISV) e do Imposto Único de Circulação (IUC).
3.4.2. Rede de Postos de Carregamento Atualmente, já existem em diversos países alguns mecanismos de carregamento de veículos
elétricos em fase de implementação ou estudo. Prevê-se que o perfil do local onde ocorra o
carregamento dos veículos elétricos possa ser em casa, no trabalho ou em algum espaço
público. O fator mais importante a ter em conta é a dispersão geográfica dos pontos de
carregamento, ou seja, a possibilidade de o mesmo veículo poder ser carregado em vários locais
distintos. De forma a tornar o desenvolvimento da rede mais sustentável devem-se usar
contadores inteligentes de forma a obter dados sobre o carregamento.
No caso português, foi implementada uma rede de postos de carregamento mais ou menos
dispersada pelo país, chamada “Mobi.E” [17] e [19]. No ano de 2012, Portugal pretendia ter
uma rede de postos de carregamento com 1300 postos de carregamento normal e 50 postos de
carregamento rápido. Consultando o respetivo site (www.mobie.pt) a dia 7 de outubro de 2016,
verifica-se que existem 447 postos de abastecimento em operação. A diferença principal entre
o carregamento normal (em corrente alternada) e o carregamento rápido (em corrente
contínua) é a sua duração, sendo que um carregamento normal demora entre 6 a 8 horas e o
rápido demora 20 a 30 minutos. Por outro lado, deve-se utilizar carregamento normal para
utilização diária e distâncias curtas, enquanto o carregamento rápido é sugerido para grandes
deslocações ou situações de emergência.
Para efetuar o abastecimento de um veículo elétrico na rede é necessária a obtenção de
um cartão Mobi.E [19], ligado a um agente Comercializador de Eletricidade para a Mobilidade
Elétrica - CEME. Aquando do carregamento das baterias do veículo é possível consultar o
processo e monitorizar o perfil de carregamento, através da Internet e de aplicações móveis.
O preço de um carregamento é calculado através da soma do preço da eletricidade fixada em
mercado livre com o custo de utilização da infraestrutura.
Pelo Decreto-Lei nº39/2010 [20], de 26 de abril, estabeleceu-se que é obrigatório que os
locais de estacionamento em prédios novos ou que foram recentemente reconstruídos possuam
um local de carregamento ou uma tomada elétrica para o carregamento das baterias dos
veículos elétricos. Devido a questões técnicas e de segurança, nas quais o facto de os veículos
elétricos terem requisitos e especificações diferentes de um qualquer eletrodoméstico, é
29
também obrigação do seu proprietário saber se a instalação elétrica cumpre os prossupostos
técnicos e legais exigidos e descritos na Portaria nº 252/2011 [23] de 27 de junho.
30 Veículos Elétricos
30
Capítulo 4
Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
4.1. Introdução
Com o objetivo de calcular o valor dos preços do MIBEL, ou seja, os preços da energia
elétrica no Mercado Ibérico de Eletricidade e a cada hora, foi desenvolvida uma aplicação
informática que calcula o novo preço do MIBEL, introduzindo apenas o número de veículos cujas
baterias se encontrem a carregar a cada hora e a potência de cada bateria, em kW.
Desta forma, foi utilizado um programa já existente, fornecido pela EDP Produção, que
permite extrair os ficheiros das curvas agregadas de oferta e procura, bem como o preço horário
do mercado diário em formato “.xls” (Microsoft Office Excel). Este programa utiliza a página
web do Operador de Mercado – OMIE – nomeadamente,
www.omie.es/files/flash/ResultadosMercado.swf, para retirar os ficheiros necessários para
encontrar o preço da energia elétrica correspondente ao ponto de interseção da curva agregada
de procura com a curva agregada de oferta para um determinado período de tempo escolhido
pelo utilizador. Em seguida é calculado, com a introdução do impacto dos veículos elétricos, o
deslocamento para a direita da curva agregada das compras. Este deslocamento implica um
novo ponto de interseção das curvas agregadas da procura e das ofertas de venda e, como
consequência, um novo preço da energia elétrica.
Inicialmente, apresenta-se um exemplo de cálculo do novo preço para uma data e hora
especificadas, em que é efetuado o cálculo do novo preço do MIBEL, retirando os dados
necessários da página web do Operador de Mercado.
Posteriormente, detalham-se as condições e os pressupostos considerados para a
construção do programa de cálculo. E, por fim, é descrito o funcionamento do programa,
incluindo trechos de código e explicações em que se pormenoriza o processo de download dos
32 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
32
ficheiros do site da OMIE, bem como o cálculo do preço do MIBEL e a apresentação dos
resultados.
4.2. Exemplo de cálculo
Nesta subsecção pretende-se expor, com recurso a cálculos matemáticos, um exemplo de
cálculo do novo preço da energia elétrica. Tome-se como exemplo, o dia 17 do mês 10
(outubro), do ano 2016, à hora 17 (fuso horário espanhol). Na Figura 4.1 são apresentadas as
curvas agregadas de oferta (O.C. casada) e de procura (O.V. casada). Na Figura 4.2 encontra-
se delimitado por uma oval a cor verde o preço marginal de Portugal e Espanha, para a hora
17.
Figura 4.1 – Curvas agregadas de oferta e de procura para a hora 17 do dia 17/10/2016.
Figura 4.2 – Preço horário do mercado diário.
33
Com o objetivo de obter as equações das retas que aproximam linearmente o as curvas
agregadas de procura e de oferta, calculam-se as coordenadas dos pontos C e A indicados na
Figura 4.3. Para se determinar os pontos C, A e B é indispensável descarregar os ficheiros em
que se encontram os dados necessários para o seu cálculo. Para o ponto C, executa-se o
somatório de todos os valores de Energia de Compra para os quais o Preço de Compra é igual a
180,30 €/MWh. No caso do ponto A, procede-se de modo semelhante, realizando-se o somatório
de todos os valores de Energia de Venda para os quais o Preço de Venda é igual a 0 €/MWh.
Para calcular as coordenadas do ponto B, o Operador de Mercado disponibiliza o Preço Marginal
no sistema português e espanhol, bem como a Energia Total do MIBEL. Na Tabela 4.1 são
apresentados os resultados obtidos para os pontos C, A e B, em que a Energia é a abcissa e o
Preço é a ordenada de cada ponto, como é descrito na Figura 4.3.
Tabela 4.1 — Coordenadas dos pontos C, A e B.
Figura 4.3 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo os pontos C, A e B.
Como se pode observar na Figura 4.3, entre o ponto C e o ponto B existem muitas
irregularidades, o que faz com que seja difícil determinar, matematicamente, pontos entre
estes dois valores. Como tal, foi utilizada uma aproximação linear, através de uma reta que
une os pontos C e B. Com o propósito de determinar o declive, , dessa reta, é utilizada a
formulação matemática apresentada em (4.1) e graficamente traçada na Figura 4.4.
Pontos Energia (MWh)
Preço (€/MWh)
C 23133,1 180,30
A 12930,3 0
B 30069,7 59,69
34 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
34
4.2.1. Reta CB = + (4.1)
=−−
=59,69 − 180,3
30069,7 − 23133,1= −
120,616936,6
≈ −0,01739
= −120,616936,6
+ ⇔ 180,3 = −120,616936,6
× 23133,1 + ⇔
= 180,3 +120,616936,6
× 23133,1 ⇔ ≈ 582,5263
Nesta formulação:
é o valor do preço;
é o declive da reta CB;
é o valor da energia;
é a ordenada na origem da reta CB.
Figura 4.4 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo a reta yCB.
Seguidamente, procede-se de forma análoga para os pontos A e B. O objetivo é obter o
declive e a ordenada na origem da reta AB. A formulação matemática é apresentada em (4.2)
e na Figura 4.5 está traçada a reta que liga o ponto A ao ponto B.
4.2.2. Reta AB
= + (4.2)
=−−
=59,69 − 0
30069,7 − 12930,3=
59,6917139,4
≈ 0,00348
35
=59,69
17139,4 + ⇔ 0 =
59,6917139,4
× 12930,3 + ⇔ = −59,69
17139,4 × 12930,3 ⇔
≈ − 45,0313
Nesta formulação:
é o valor do preço;
é o declive da reta AB;
é o valor da energia;
é a ordenada na origem da reta AB.
Figura 4.5 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo a reta yAB.
Substituindo as incógnitas por valores, obtém-se os declives e as ordenadas na origem das
retas CB e AB que são apresentadas na Tabela 4.2, assim como as equações da reta CB e AB
apresentadas em (4.3) e (4.4).
Tabela 4.2 — Declive e ordenada na origem das retas CB e AB. Retas declive b
CB -0,017387 582,5263
AB 0,003483 -45,0313
= −0,017387 + 582,5263 (4.3)
= 0,003483 − 45,0313 (4.4)
36 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
36
4.2.3. Novo ponto C’ Com a introdução da influência do carregamento das baterias dos veículos elétricos é
imperativo calcular um novo ponto da curva de procura, correspondente ao ponto C’ da Figura
4.6. Este ponto é a soma do valor da Energia já obtida para o ponto C (calculado anteriormente)
com o valor energia resultante do número de veículos elétricos a carregar nessa hora. Para
determinar este valor de Energia é preciso construir um perfil de carregamento, em que é
necessário especificar:
• o número de Veículos Elétricos a carregar em Portugal, nessa hora;
• o número de Veículos Elétricos a carregar em Espanha, nessa hora;
• a potência que cada bateria consome numa hora de carregamento.
Tabela 4.3 — Exemplo de construção de um perfil de carregamento.
Número de Veículos Portugal 2076
30000 Espanha 27924
Potência de uma bateria 3 kW Duração do Carregamento 1 h
Energia horária 3 kWh
Energia consumida pelos Veículos Elétricos
90000 kWh 90 MWh
Posteriormente, obtém-se o número de Veículos Elétricos a carregar no MIBEL (somando o
número de Veículos Elétricos a carregar em Portugal com o número de Veículos Elétricos a
carregar em Espanha, nessa hora) e a Energia horária consumida pelas baterias dos Veículos
Elétricos, nessa mesma hora, como é indicado pelas equações (4.5) e (4.6).
= 23133,1 ℎ (4.5)
= + 90 ⇔ = 23133,1 + 90 ⇔ = 23223,1 ℎ (4.6)
Na Tabela 4.4, está apresentado o novo valor de Energia, ou seja, as coordenadas do
ponto C’.
Tabela 4.4 — Coordenada do ponto C’.
Novo ponto Energia (MWh)
Preço (€/MWh)
C’ 23223,1 180,30
37
4.2.4. Cálculo do novo preço, correspondente ao ponto B’ Conhecendo o valor de Energia associada ao ponto C’ e utilizando o declive da reta CB
( ), é possível traçar uma nova reta, a reta C’B’ e definir a equação da mesma, como se
demonstra nas equações (4.7) a (4.9). Seguidamente, é obtido o ponto de intersecção das retas
AB e C’B’, isto é, o ponto B’. A ordenada deste ponto é o preço da energia elétrica, enquanto
que a abcissa é o valor da Energia. Na Figura 4.6 é apresentado um exemplo meramente
figurativo do traçado da reta C’B’ e da obtenção do ponto B’.
Figura 4.6 – Curvas agregadas de oferta e de procura, contendo a reta yC’B’.
= (4.7)
= + (4.8)
= (4.9)
= −120,616936,6
+ ⇔ 180,3 = −120,616936,6
× 23223,1 + ⇔
= 180,3 +120,616936,6
× 23223,1 ⇔ ≈ 584,0912
59,69
17139,4 + −
59,6917139,4
× 12930,3 = −120,616936,6
+ 180,3 +120,616936,6
× 23223,1
⇔
=180,3 + 120,61
6936,6 × 23223,1 − − 59,6917139,4 × 12930,3
59,6917139,4 + 120,61
6936,6⇔
≈ 30144,6816 ℎ
38 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
38
= −120,616936,6
180,3 + 120,61
6936,6 × 23223,1 − − 59,6917139,4 × 12930,3
59,6917139,4 + 120,61
6936,6
+ 180,3 +120,616936,6
× 23223,1 ⇔ ≈ 59,95 €/ ℎ
O novo valor do preço do MIBEL na hora em estudo, bem como o novo valor de Energia
encontram-se na Tabela 4.5.
Tabela 4.5 — Coordenadas do ponto B’.
4.3. Pressupostos do programa desenvolvido
Este programa foi construído com o propósito de calcular o novo preço de mercado num
intervalo de tempo definido pelo utilizador (habitualmente um dia completo), utilizando as
curvas agregadas de oferta e de procura, o valor do preço de mercado para em cada hora desse
período, o número de Veículos Elétricos que se encontram a carregar em cada hora desse
período e a potência unitária de cada Veículo Elétrico a carregar.
Assim sendo, para a sua correta utilização e para tirar o máximo proveito deste programa,
foram tidos em conta os seguintes aspetos que serão pormenorizados na subsecção seguinte:
• através da página web do Operador de Mercado – OMIE,
www.omie.es/files/flash/ResultadosMercado.swf, descarregam-se os ficheiros das curvas
agregadas de oferta e de procura e o ficheiro do preço horário do mercado diário;
• como foi demonstrado matematicamente ao longo da subsecção 4.2, o cálculo das curvas
agregadas de oferta e de procura é efetuado através uma aproximação linear, isto é, para
cada curva é calculada a equação da reta que as modeliza;
• para cada hora escolhida pelo utilizador e com o deslocamento para a direita da curva
agregada de oferta, o novo preço de mercado é determinado pela intersecção da curva
agregada de oferta com a da nova curva agregada de procura;
Retas AB C'B'
Valor antigo de energia, B (MWh) 30069,7
Novo valor de energia B’, (MWh) 30144,7
Diferença entre os valores de energia (MWh) 75,0
Preço antigo, B (€/MWh) 59,69
Novo preço B’, (€/MWh) 59,95
Diferença entre B’ e B (€/MWh) 0,26
39
• a introdução de dados é realizada num ficheiro chamado de “Input.xls”, presente na
pasta “Input”, no mesmo diretório em que se encontra o ficheiro do programa;
• no ficheiro “Input.xls”, da célula B1 à célula B8 são introduzidos, respetivamente: o ano
inicial, o ano final, o mês inicial, o mês final, o dia inicial, o dia final, a hora inicial e a
hora final, sujeitos a algumas regras pormenorizadas na subsecção 4.4;
• no mesmo ficheiro, a partir da célula C2 (inclusive) inserem-se os valores dos números
de Veículos Elétricos a carregar a partir da hora inicial considerada anteriormente, até à
hora final definida (cada linha corresponde a um intervalo de uma hora);
• o mesmo acontece com o valor da potência consumida pelas baterias dos Veículos
Elétricos, introduzidos a partir da célula E2 (inclusive);
• nas horas em que ocorre o fenómeno de market splitting, a célula da coluna C
corresponde ao número de Veículos Elétricos a carregar em Portugal e a célula da coluna D
corresponde ao número de Veículos Elétricos a carregar em Espanha;
• a introdução incorreta de dados faz com que o programa deixe que funcionar
corretamente, o que obriga o utilizador a reiniciar o programa;
• o programa foi desenvolvido utilizando a linguagem de programação C++, no IDE
(Integrated Development Environment) Visual Studio, da empresa Microsoft;
• o programa foi desenvolvido no sistema operativo Windows e não foi testado em nenhum
outro sistema operativo;
• a hora considerada no programa coincide com a hora definida pelo Operador de Mercado,
a OMIE, ou seja, o fuso horário de referência considerado é o Espanhol.
4.4. Funcionamento e dinâmica do programa
O programa, tal como está construído, destina-se a calcular o novo preço do mercado da
energia elétrica do MIBEL, introduzindo dados temporais (o ano inicial, o ano final, o mês
inicial, o mês final, o dia inicial, o dia final, a hora inicial e a hora final) e dados relativos aos
veículos elétricos (o número e a potência consumida em cada hora).
Como tal, iniciando o executável, a consola é aberta na sua pagina inicial e o ficheiro
“Input.xls” é aberto automaticamente, com o propósito de o utilizador introduzir os conjuntos
de dados acima descritos, necessários para o programa realizar os cálculos. É importante
realçar que o ficheiro “Input.xls” necessita de estar na pasta “input”. Por sua vez, esta pasta
tem de estar localizada no diretório em que se encontra o ficheiro executável “Cálculo dos
preços MIBEL - Veículos Elétricos.exe”. Seguidamente, após ser fechado o ficheiro “Input.xls”
e premida uma tecla qualquer, o programa é capaz de, com ligação à Internet, descarregar os
ficheiros disponibilizados na página do Operador de Mercado Ibérico e calcular o novo preço de
mercado para cada hora de intervalo de tempo especificado. No final dos cálculos, aparece na
40 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
40
consola um conjunto de opções para o utilizador escolher o que pretende fazer. Entre estas
opções estão: voltar ao menu inicial e iniciar outro cálculo do novo preço de mercado (podendo
alterar dados do ficheiro “Input.xls”), apresentar os resultados no ecrã da consola, escrever os
resultados num ficheiro com a extensão “.xls” ou simplesmente fechar o programa.
O programa apresenta algumas especificidades, próprias da sua forma de construção ou de
exceções de cálculo que provêm de situações ocasionais tais como, a existência de market
splitting em determinadas horas, ou de dias com mudança de hora, que são detalhadas,
pormenorizadamente, nos itens seguintes.
Em resumo, a dinâmica de funcionamento do programa é descrita pelo seguinte algoritmo:
1. Introdução dos dados temporais (o ano inicial, o ano final, o mês inicial, o mês final, o
dia inicial, o dia final, a hora inicial e a hora final), por parte do utilizador;
2. Leitura dos dados de entrada, introduzidos pelo utilizador, isto é, os dados temporais;
3. Verificação da validade dos dados temporais introduzidos;
3.1. Se os dados introduzidos forem inválidos, o programa volta ao ponto 1;
4. Realização de um conjunto de iterações para simular o avanço temporal (hora, dia, mês
e ano). Para cada hora:
4.1. Download do ficheiro das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL
existente no site da OMIE;
4.2. Caso o ficheiro exista (não ocorre market splitting):
4.2.1. Leitura do ficheiro e extração dos dados relativos à energia e ao preço dos
pontos C e A, referidos na Figura 4.3;
4.2.2. Download do ficheiro dos preços marginais da zona portuguesa e da zona
espanhola existente no site da OMIE;
4.2.3. Leitura do ficheiro e extração dos dados relativos à energia e ao preço do ponto
B, referido na Figura 4.3;
4.2.4. Leitura do ficheiro “Input.xls” e extração dos dados relativos a veículos
elétricos a carregar (o número e a potência unitária consumida em cada hora)
introduzidos pelo utilizador no ponto 1;
4.2.5. Realização de cálculos para determinar o novo preço de mercado, o ponto B’,
referido na Figura 4.6;
4.2.6. Passagem dos valores das variáveis (o ano, o mês, o dia, a hora, o país, o
número de veículos elétricos que se encontram a carregar, a potência consumida por
cada veículo elétrico, o valor do preço antigo, o valor do novo preço, a diferença
entre o novo preço e o preço antigo e percentagem de aumento de preço) para uma
estrutura de dados;
41
4.3. Caso o ficheiro não exista, ou seja, há market splitting:
4.3.1. Download dos ficheiros das curvas agregadas de oferta e de procura da zona
portuguesa e da zona espanhola, existentes no site da OMIE;
4.3.2. Leitura desses ficheiros e extração dos dados relativos à energia e ao preço dos
pontos C e A, para Portugal e para Espanha;
4.3.3. Download do ficheiro dos preços marginais da zona portuguesa e da zona
espanhola existente no site da OMIE;
4.3.4. Leitura do ficheiro e extração dos dados relativos à energia e ao preço do ponto
B, para Portugal e para Espanha;
4.3.5. Leitura do ficheiro “Input.xls” e extração dos dados relativos a veículos
elétricos a carregar em Portugal e em Espanha, separadamente, e a potência
consumida em cada hora. Estes dados foram introduzidos pelo utilizador no ponto 1;
4.3.6. Realização de cálculos para determinar novo preço de mercado na zona
portuguesa, o ponto B’;
4.3.7. Passagem dos valores das mesmas variáveis de 2.2.6 para outra estrutura de
dados;
4.3.8. Realização de cálculos para determinar o novo preço de mercado na zona
espanhola, o ponto B’;
4.3.9. Passagem dos valores das mesmas variáveis de 2.2.6 para outra estrutura de
dados;
5. Realizados os cálculos o utilizador escolhe uma das seguintes opções:
5.1. Premir a tecla M regressando ao ponto 1;
5.2. Premir a tecla S e mostra os resultados na janela ou no ecrã;
5.2.1. Premir a tecla M regressando ao ponto 1;
5.2.2. Premir a tecla E e fecha o programa.
5.3. Premir a tecla W e exporta os resultados para um ficheiro Excel (extensão “.xls”);
5.3.1. Premir a tecla M regressando ao ponto 1;
5.3.2. Premir a tecla E e fecha o programa.
5.4. Premir a tecla E e fecha o programa.
4.4.1. Início e leitura de dados O programa inicia-se com a abertura do ficheiro executável “Cálculo dos preços MIBEL -
Veículos Elétricos.exe”. Depois, é exibida no ecrã da consola uma página de apresentação com
o nome da instituição de ensino, o título desta Dissertação, bem como os nomes do estudante,
orientador e coorientador, conforme é apresentado na Figura 4.7.
42 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
42
Figura 4.7 – Janela de apresentação.
Simultaneamente, e de forma automática, é aberto o ficheiro “Input.xls”, onde se
introduzem todos os dados indispensáveis para calcular o novo preço da energia elétrica. Na
Figura 4.8, são apresentados o modelo e as células em que se devem ser introduzidos os valores
que serão utilizados para efetuar os cálculos.
Figura 4.8 – Células onde se introduzem os dados temporais e os dados relativos aos veículos elétricos a carregar.
Como se pode observar pela figura anterior, entre as células B1 e B8 é definido o espaço
temporal pretendido para calcular o novo preço. Na célula B1 introduz-se o valor no ano inicial,
43
na célula B2 coloca-se o ano final, na B3 o mês inicial e na B4 o mês final. Na célula B5 escreve-
se o valor do dia inicial e na célula B6 o valor do dia final. Por fim, nas células B7 e B8 são
definidos os valores da hora inicial e da hora final, respetivamente.
Seguidamente, inserem-se os dados relativos aos Veículos Elétricos, isto é, o número de
veículos elétricos a carregar por hora, no MIBEL ou, quando há market splitting, de forma
separada em Portugal e em Espanha. Desta forma, estes dados são colocados entre as colunas
C, D e E do ficheiro “Input.xls”. Na coluna C, mais precisamente a partir da célula C2,
introduzem-se os números dos veículos elétricos a carregar em cada hora. De salientar ainda
que cada linha corresponde a uma hora. Em horas em que haja market splitting, na coluna C
são colocados os valores do número dos veículos elétricos a carregar em Portugal e, na coluna
D ficam colocados os valores do número dos veículos elétricos a carregar em Espanha.
Por sua vez, na coluna E, nomeadamente a partir da célula E2, introduzem-se os valores da
potência consumida por cada veículo elétrico a carregar em cada hora. Mais uma vez, realça-
se que cada linha corresponde a uma hora.
O número de linhas a utilizar é definido pelo número de horas, ininterruptas, em que ocorre
o estudo, ou seja, pela expressão (4.10).
º ℎ = (ℎ − ℎ + 1) × ( − + 1) ×( ê −
ê + 1) × ( − + 1) (4.10)
Posteriormente, e após a introdução dos dados necessários para o cálculo do novo preço de
mercado, guarda-se e fecha-se o ficheiro “Input.xls”. Se os dados introduzidos forem inválidos,
o programa apresenta a mensagem “Dados temporais inválidos!!! Introduzir novamente os
dados temporais”, abrindo novamente o ficheiro “Input.xls” e retornando à página inicial.
Quando os dados introduzidos estão corretos, guarda-se e fecha-se o ficheiro “Input.xls”. O
programa inicia os cálculos assim que uma tecla é premida. A Figura 4.9, mostra a função
example_read_input, através da qual o programa lê do ficheiro “Input.xls”, os dados temporais
e os dados relativos aos Veículos Elétricos.
44 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
44
Figura 4.9 – Excerto da função example_read_input do código.
4.4.2. Tratamento dos dados Após a introdução correta dos dados (através do ficheiro “Input.xls”), o programa faz uso
dos mesmos para calcular o novo preço de mercado em cada hora pretendida. Como tal, nas
próximas subsecções é aprofundado o código correspondente ao processo de cálculo detalhado
na Secção 4.2.
4.4.2.1. Definição temporal Tendo em conta que alguns valores provenientes do ficheiro de introdução de dados
“Input.xls” são referentes a dados temporais (ano, mês, dia e hora), a dinâmica de cálculo
utilizada para este programa baseia-se na implementação de quatro ciclos for (recurso utilizado
para executar ações até que a condição especificada seja cumprida):
• um ciclo para cada hora, desde a hora inicial definida até à hora final definida;
• um ciclo para cada dia, desde o dia inicial definido até ao dia final definido;
• um ciclo para cada mês, desde o mês inicial definido até ao mês final definido;
• um ciclo para cada ano, desde o ano inicial definido até ao ano final definido.
Estes ciclos estão incorporados uns dentro dos outros, ou seja, o ciclo das horas está dentro
do ciclo dos dias, que por sua vez está dentro do ciclo dos meses e este dentro do ciclo dos
anos, como se indica na Figura 4.10. Desta forma, é possível percorrer todas as horas
45
necessárias, de todos os dias, meses e anos, conforme sejam introduzidos os dados temporais
no ficheiro “Input.xls”.
Figura 4.10 – Excerto dos ciclos for do código.
4.4.2.2. Download dos ficheiros das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL
Seguidamente, e dentro dos ciclos definidos na subsecção anterior, são extraídos da
Internet os ficheiros das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL existentes no site
da OMIE. Desta maneira, utilizando o valor da variável hora, da variável dia, da variável mês e
da variável ano constrói-se um link, que permite descarregar um determinado ficheiro de
curvas agregadas de oferta e de procura do site da OMIE. Isto quer dizer que, alterando a
variável hora, dia, mês ou ano, o link também se altera e o ficheiro a descarregar também é
diferente, conforme a Figura 4.11.
Figura 4.11 – Excerto da construção dos links para o download dos ficheiros das curvas e do preço marginal presente no código.
46 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
46
Depois de obtido o link, usa-se a função URLDownloadToFile, para descarregar o ficheiro
do site da OMIE, como se constata na Figura 4.12. Esta função retorna a mensagem “Download
das curvas de mercado terminado....”, se o download for bem-sucedido. Este ficheiro é
colocado na pasta “output” que se situa no mesmo diretório em que se encontra o ficheiro
executável “Cálculo dos preços MIBEL - Veículos Elétricos.exe”. O ficheiro “.xls” tem a
denominação de “hora dia-mês-ano.xls”.
Figura 4.12 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair os ficheiros.
4.4.2.3. Leitura dos ficheiros das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL
Posteriormente, o código é definido por uma condição if que divide o código em duas partes
distintas:
• uma em que, naquela hora, não ocorre o fenómeno de market splitting e o mercado
funciona como um só, com um preço comum para a zona portuguesa e a zona espanhola
(MIBEL);
• outra em que, naquela hora, ocorre o fenómeno de market splitting e há separação do
mercado em duas zonas, Portugal e Espanha, com dois preços distintos;
A condição que determina a ocorrência de market splitting é determinada pela função
example_read_first. Esta função, apresentada na Figura 4.13, testando-se a existência do
ficheiro das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL. Isto é, se o programa encontrar
o ficheiro com a denominação “hora dia-mês-ano.xls” na pasta “output”, imprime a mensagem
“Sucess opening file...” e retorna o valor 0; por sua vez, se o programa não encontrar esse
ficheiro, imprime a mensagem “Cannot open file...” e retorna o valor -1. Quando a função
example_read_first retorna o valor 0, implica que naquela hora não ocorre o fenómeno de
market splitting. Pelo contrário, quando a função example_read_first retorna o valor -1,
implica que naquela hora ocorre o fenómeno de market splitting.
47
Figura 4.13 – Utilização da função example_read_first para testar a existência dos ficheiros.
4.4.2.4. Não ocorrência de market splitting A não ocorrência de market splitting, leva a que o mercado ibérico não se divida em duas
zonas (portuguesa e espanhola) e atue como uma área só. Posto isto, o programa efetua a
leitura do ficheiro com a ajuda da função example_read, que consiste em calcular as ordenadas
(energia e preço) dos pontos C e A, definidos na secção 4.2. Relativamente ao ponto C, a função
example_read efetua o somatório de todos os valores da coluna “Energía Compra/Venta” em
que os valores da coluna “Tipo Oferta” sejam iguais ao caracter “C” e que os valores da coluna
“Ofertada (O)/Casada (C)” sejam iguais ao caracter “C”. Em relação ao ponto A procede-se de
forma semelhante, ou seja, a função example_read efetua o somatório de todos os valores da
coluna “Energía Compra/Venta” em que os valores da coluna “Tipo Oferta” sejam iguais ao
caracter “V” e que os valores da coluna “Ofertada (O)/Casada (C)” sejam iguais ao caracter
“C”, como se pode observar na Figura 4.14.
48 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
48
Figura 4.14 – Excerto da função exemple_read do código.
De seguida, são extraídos da Internet os ficheiros dos preços marginais da zona portuguesa
e da zona espanhola existentes no site da OMIE. Desta maneira, utilizando a variável dia, da
variável mês e da variável ano constrói-se um link, que permite descarregar um determinado
ficheiro que contém o preço do mercado diário, em €/MWh, do site da OMIE. Isto é, alterando
a variável dia, mês ou ano, o link também altera e o ficheiro a descarregar também é diferente,
conforme a Figura 4.11.
Depois de obtido o link, e da mesma maneira que acontece para os ficheiros das curvas
agregadas de oferta e de procura do MIBEL usa-se a função URLDownloadToFile, para
descarregar o ficheiro do site da OMIE, como é demonstrado na Figura 4.15. Este ficheiro é
colocado na pasta “output”, que se situa no mesmo diretório onde se encontra o ficheiro
executável “Cálculo dos preços MIBEL - Veículos Elétricos.exe”. O ficheiro “.xls” tem a
denominação de “dia-mês-ano.xls”.
Figura 4.15 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair os ficheiros.
49
Seguidamente, o programa executa a leitura do ficheiro com o recurso à função
example_read2, que consiste em calcular as ordenadas (energia e preço) do ponto de
intersecção da curva agregada de oferta com a curva agregada de procura, designado de ponto
B e definido na Secção 4.2. Em relação a este ponto, naquela hora, esta função calcula o preço
marginal (ordenada do ponto B), em €/MWh e a energia total do mercado ibérico, em MWh, o
que corresponde à abcissa do ponto B. O código utilizado nessa função encontra-se exposto na
Figura 4.16.
Figura 4.16 – Utilização da função example_read2 para calcular o preço marginal.
Posteriormente, o programa lê os dados do ficheiro “Input.xls”, relativos ao número de
veículos cujas baterias se encontrem a carregar e a potência unitária de cada bateria a cada
hora, em kWh. Esta leitura é realizada através da função example_read_VE_Power_single, que
lê os dados do ficheiro “Input.xls” descritos anteriormente e os guarda nas variáveis VE e
Power, que são utilizadas para efetuar os cálculos do novo preço do MIBEL, conforme se
apresenta na Figura 4.17.
50 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
50
Figura 4.17 – Excerto da função exemple_read_VE_Power_single do código.
De forma sequencial, e com os valores das variáveis VE e Power, procede-se aos cálculos.
Primeiramente, obtém-se o valor da energia consumida pelo carregamento das baterias dos
veículos elétricos, multiplicando o seu número pelo valor, convertido em MWh, da variável
Power. A este valor de energia soma-se o valor de energia do ponto C e obtém-se um novo valor
de energia, o qual se designa como C’. Este ponto C’ corresponde ao valor da energia incluindo
a que é consumida pelos veículos elétricos para qual o preço de compra é igual a 180,30 €/MWh.
Tal como é apresentado na Secção 4.2, calcula-se a equação da reta CB que une os pontos
C e B, nomeadamente o declive e a ordenada na origem. Pelos mesmos motivos, acontece a
mesma coisa para os pontos A e B, determinando-se o declive e a ordenada na origem da reta
AB. Com a obtenção do ponto C’ e sabendo que as retas CB e C’B’ têm o mesmo declive,
encontra-se o ponto de intersecção das retas AB e C’B’, isto é, o ponto B’ cuja ordenada é o
preço da energia elétrica e a abcissa é o valor da Energia. Posteriormente, também é calculada
a diferença entre o novo preço e o preço antigo (guardada na variável dif) e a percentagem de
aumento de preço (guardada na variável perc). Estas formulações matemáticas estão expostas
na Figura 4.18.
51
Figura 4.18 – Cálculo do novo preço da energia, da diferença de preços e da percentagem de aumento de preço.
Por fim, guardam-se todos os valores na estrutura “precos_mercado_valor”, como se
observa na Figura 4.19. São estes o ano, o mês, o dia, a hora, o país, o número de veículos
elétricos que se encontram a carregar, a potência consumida por cada veículo elétrico, o valor
do preço antigo, o valor do novo preço, a diferença entre o novo preço e o preço antigo e
percentagem de aumento de preço.
Figura 4.19 – Passagem de todos os valores para a estrutura precos_mercado_valor.
52 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
52
4.4.2.5. Ocorrência de market splitting Por outro lado, sempre que ocorre o fenómeno de market splitting, os mercados entre
Portugal e Espanha separam-se e passam a operar individualmente. Isto implica que nas horas
em que há market splitting o programa se comporta de maneira diferente, ou seja, na mesma
hora, realiza os cálculos do novo preço da energia elétrica para Portugal e os cálculos do novo
preço da energia elétrica para Espanha.
Sendo assim, o programa extraí, do site da OMIE, dois ficheiros:
• um ficheiro relativo às curvas de curvas agregadas de oferta e de procura em Portugal;
• um ficheiro relativo às curvas de curvas agregadas de oferta e de procura em Espanha.
Os ficheiros são extraídos pelo mesmo processo já descrito na subsecção 4.4.2.2., isto é,
utilizando o valor da variável país, da variável hora, da variável dia, da variável mês e da
variável ano constrói-se um link que, usando a função URLDownloadToFile, permite fazer
download destes ficheiros.
Esta função retorna a mensagem “Download das curvas de mercado (market splitting - PT)
terminado....”, se o download do ficheiro relativo a Portugal for bem-sucedido, enquanto que,
a função retorna a mensagem “Download das curvas de mercado (market splitting - ES)
terminado....”, se o download do ficheiro relativo a Espanha for bem-sucedido, conforme a
figura 4.20.
Figura 4.20 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair os ficheiros das curvas de Portugal e de Espanha.
53
Este ficheiro é colocado na pasta “output”, que se situa no mesmo diretório onde se
encontra o ficheiro executável “Cálculo dos preços MIBEL - Veículos Elétricos.exe”. O ficheiro
“.xls” tem a denominação de “hora dia-mês-anoPT.xls” no caso do ficheiro relativo a Portugal
e “hora dia-mês-anoES.xls” para o ficheiro espanhol.
Seguidamente, com a ajuda da função example_read, executam-se duas leituras para
calcular as ordenadas (energia e preço) dos pontos C e A para Portugal e para Espanha. Da
mesma maneira que na subsecção 4.4.2.4., a função example_read efetua o somatório de todos
os valores da coluna “Energía Compra/Venta” em que os valores da coluna “Tipo Oferta” sejam
iguais ao caracter “C” e que os valores da coluna “Ofertada (O)/Casada (C)” sejam iguais ao
caracter “C”. Em relação ao ponto A procede-se de forma semelhante, ou seja, a função
example_read efetua o somatório de todos os valores da coluna “Energía Compra/Venta” em
que os valores da coluna “Tipo Oferta” sejam iguais ao caracter “V” e os valores da coluna
“Ofertada (O)/Casada (C)” sejam iguais ao caracter “C”, como se pode observar na Figura 4.14.
Este procedimento é executado quer para o caso português como para o caso espanhol.
De seguida, são extraídos da página web do Operador de Mercado os ficheiros dos preços
marginais da zona portuguesa e da zona espanhola existentes no site da OMIE. Desta maneira,
utilizando o valor da variável dia, da variável mês e da variável ano constrói-se um link, que
permite descarregar um determinado ficheiro que contém o preço do mercado diário, em
€/MWh, do site da OMIE. Isto é, alterando a variável dia, mês ou ano, o link também altera e
o ficheiro a descarregar também é diferente, conforme a Figura 4.11.
Depois de obtido este link, e da mesma forma que acontece para os ficheiros das curvas
agregadas de oferta e de procura do MIBEL, usa-se a função URLDownloadToFile, para
descarregar o ficheiro do site da OMIE, como é indicado na Figura 4.21. Este ficheiro é colocado
na pasta “output” que se situa no mesmo diretório onde se encontra o ficheiro executável
“Cálculo dos preços MIBEL - Veículos Elétricos.exe”. O ficheiro “.xls” tem a denominação de
“dia-mês-ano.xls”.
Figura 4.21 – Utilização da função URLDownloadToFile para extrair o ficheiro do preço marginal de Portugal e de Espanha.
54 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
54
Seguidamente, o programa executa a leitura do ficheiro com o recurso à função
example_readPTES, que consiste em calcular as ordenadas (energia e preço) do ponto de
intersecção da curva agregada de oferta com a curva agregada de procura, designado de ponto
B, quer para o caso português quer para o caso espanhol. Estes detalhes são pormenorizados
na Secção 4.2. Em relação a este ponto, naquela hora, para Portugal, esta função calcula o
preço marginal português (ordenada do ponto B), em €/MWh e a energia total de venda do
sistema português somada à energia exportada de Espanha para Portugal, em MWh, o que
corresponde à abcissa do ponto B. Já no caso de Espanha, a função calcula o preço marginal
espanhol (ordenada do ponto B), em €/MWh e a energia total de venda do sistema espanhol
somada à energia importada por Espanha a Portugal, em MWh, o que corresponde à abcissa do
ponto B. O código utilizado nessa função encontra-se exposto na Figura 4.22.
Figura 4.22 – Excerto da função example_readPTES do código.
Posteriormente, o programa lê os dados do ficheiro “Input.xls” relativos ao número de
veículos cujas baterias se encontrem a carregar em Portugal e em Espanha e a potência unitária
de cada bateria a cada hora, em kWh. Esta leitura é realizada através da função
example_read_VE_Power_single, que lê os dados do ficheiro “Input.xls” descritos
anteriormente e os guarda nas variáveis VEPT (para Portugal), VEES (para Espanha) e Power,
que são utilizadas para efetuar os cálculos do novo preço do MIBEL para os dois países, conforme
foi apresentado na Figura 4.17.
55
De forma sequencial, e com os valores das variáveis VEPT, VEES e Power, procede-se aos
cálculos. Para o caso de Portugal, primeiramente, obtém-se o valor da energia consumida pelo
carregamento das baterias dos veículos elétricos em Portugal, multiplicando o seu número pelo
valor, convertido em MWh, da variável Power. A este valor de energia soma-se o valor de
energia do ponto C e obtém-se um novo valor de energia, o qual se designa como C’. Este ponto
C’ corresponde à energia já considerando a energia consumida pelas baterias dos veículos
elétricos, para a qual o preço é igual a 180,30 €/MWh.
Tal como é apresentado na Secção 4.2, calcula-se a equação da reta CB que une os pontos
C e B, nomeadamente o declive e a ordenada na origem. Pelos mesmos motivos, procede-se de
forma semelhante para os pontos A e B, determinando-se o declive e a ordenada na origem da
reta AB. Com a obtenção do ponto C’ e sabendo que as retas CB e C’B’ têm o mesmo declive,
encontra-se o ponto de intersecção das retas AB e C’B’, isto é, o ponto B’ cuja ordenada é o
preço da energia elétrica e cuja abcissa é o valor da Energia. Posteriormente, também é
calculada a diferença entre o novo preço e o preço antigo (guardada na variável dif) e a
percentagem de aumento de preço (guardada na variável perc). Estas formulações matemáticas
estão expostas na Figura 4.23.
Figura 4.23 – Cálculo do novo preço da energia, da diferença de preços e da percentagem de aumento de preço para o caso de Portugal.
56 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
56
Por fim, guardam-se todos os valores na estrutura “precos_mercado_valor2”, como se
observa na Figura 4.24. São estes o ano, o mês, o dia, a hora, o país, o número de veículos
elétricos que se encontram a carregar, a potência consumida por cada veículo elétrico, o valor
do preço antigo, o valor do novo preço, a diferença entre o novo preço e o preço antigo e
percentagem de aumento de preço.
Figura 4.24 – Passagem de todos os valores para a estrutura precos_mercado_valor2.
No caso de Espanha, procede-se exatamente da mesma maneira, à exceção dos da
localização dos valores, como se pode verificar pelas Figuras 4.25 e 4.26. O ano, o mês, o dia,
a hora, o país, o número de veículos elétricos que se encontram a carregar, a potência
consumida por cada veículo elétrico, o valor do preço antigo, o valor do novo preço, a diferença
entre o novo preço e o preço antigo e percentagem de aumento de preço são guardados na
estrutura ”precos_mercado_valor3”, ao invés da estrutura ”precos_mercado_valor2”.
57
Figura 4.25 – Cálculo do novo preço da energia, da diferença de preços e da percentagem de aumento de preço para o caso de Espanha.
Figura 4.26 – Passagem de todos os valores para a estrutura precos_mercado_valor3.
4.4.2.6. Apresentação e escrita de resultados Quando o programa termina os quatro ciclos for (hora, dia, mês e ano), os cálculos já se
encontram concluídos. Como tal, o programa apresenta um conjunto de opções para o
utilizador escolher a que mais lhe convém:
• M – Voltar ao Menu;
• S – Apresentar os resultados no ecrã da janela;
• W – Escrever os resultados obtidos num ficheiro Excel, com o formato “.xls”;
58 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
58
• E – Fechar o programa.
4.4.2.6.1. M – Voltar ao Menu Quando se carrega na tecla “M”, o programa volta à página inicial e o ficheiro de introdução
de dados, “Input.xls” é aberto. Esta instrução tem como objetivo, a possibilidade de, após
serem calculados os valores pretendidos inicialmente, ser possível alterar os dados de entrada
e refazer os cálculos.
4.4.2.6.2. S – Apresenta os resultados no ecrã da janela Quando se carrega na tecla “S”, o programa utiliza as estruturas precos_mercado_valor,
precos_mercado_valor2 e precos_mercado_valor3 para imprimir os valores do ano, do mês, do
dia, da hora, o nome do país, os valores do número de veículos elétricos que se encontram a
carregar, da potência consumida por cada veículo elétrico, o valor do preço antigo, o valor do
novo preço, da diferença entre o novo preço e o preço antigo e da percentagem de aumento
de preço e apresentá-los no ecrã, por ordem cronológica, como se constata pela Figura 4.27.
Figura 4.27 – Apresentação dos resultados do programa no ecrã.
De seguida, o utilizador pode selecionar entre:
• M – Voltar ao Menu;
• W – Escrever os resultados obtidos num ficheiro Excel, com o formato “.xls”;
• E – Fechar o programa.
59
4.4.2.6.3. W – Escrever os resultados obtidos num ficheiro Excel, com o formato “.xls”
Quando se prime na tecla “W”, o programa utiliza a função write_big_sheet_splitted para
escrever os resultados obtidos em tabelas num ficheiro Excel com o formato “.xls”. Esta função
faz com que as primeiras onze colunas da primeira linha do ficheiro sejam preenchidas por,
respetivamente, ano, mês, dia, hora, país, número de veículos elétricos que se encontram a
carregar, potência consumida por cada veículo elétrico, valor do preço antigo, valor do novo
preço, diferença entre o novo preço e o preço antigo e percentagem de aumento de preço.
Por conseguinte, tal como se observa na Figura 4.28, por baixo de cada coluna são
introduzidos os valores das estruturas precos_mercado_valor, precos_mercado_valor2 e
precos_mercado_valor3. Isso é possível com recurso a um ciclo for que percorre desde a
segunda linha do ficheiro (número um) até ao número de linhas, calculado pela expressão
(4.11).
Figura 4.28 – Apresentação dos resultados do programa no ficheiro Excel.
º ℎ = ú ℎ +
ú ℎ × 2 (4.11)
O programa contém uma condição if, que faz a distinção da(s) estrutura(s) a imprimir.
Isto é, sempre que a variável splitted for igual a 1 (ocorre market splitting), o programa escreve
no ficheiro “.xls” os valores relativos a Portugal e a Espanha, usando a estrutura
precos_mercado_valor2 e precos_mercado_valor3, respetivamente. Por outro lado, quando a
variável splitted for igual a 0 (não há market splitting), o programa escreve nesse ficheiro os
valores relativos ao MIBEL, ou seja, utilizando a estrutura precos_mercado_valor, como se
comprova na Figura 4.29.
60 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
60
Quando se carrega na tecla “S”, o programa utiliza as estruturas precos_mercado_valor,
Figura 4.29 – Apresentação dos resultados do programa no ficheiro Excel.
Seguidamente, o programa abre o ficheiro em que foram escritos os resultados, denominado
“Resultados dia-mês-ano.xls” e presente na pasta “output”, e imprime a mensagem “Escrita
do ficheiro Excel concluída!!!!”. Por fim, o utilizador pode escolher entre voltar ao Menu,
premindo a tecla M, ou fechar o programa, carregando na tecla E.
4.4.2.6.4. E – Fechar o programa Quando se carrega na tecla “E”, o programa fecha todos os processos que tem abertos
relacionados com ele e encerra.
4.5. Utilização de uma interface gráfica
Para ajudar o utilizador a ter uma utilização mais simples e mais visual do programa, foi
construída uma interface gráfica, que se destina a calcular o novo preço do mercado da energia
elétrica do MIBEL, mas de uma forma mais intuitiva. Esta interface foi desenvolvida com o
auxílio do programa Qt Creator 4.0.3, um IDE (Integrated Development Environment) que
permite criar interfaces gráficas dos programas escritos na linguagem C++. Sendo assim, a
interface possui três janelas:
• uma janela de iniciação em que se apresenta, o nome da instituição de ensino, o título
desta Dissertação, bem como os nomes do estudante, orientador e coorientador, presente
na Figura 4.30;
• uma janela onde se processam todos os cálculos;
• uma janela onde, já finalizados os cálculos, são processados os resultados.
61
Figura 4.30 – Interface gráfica do programa.
4.6. Melhorias que podem ser efetuadas
Através da construção e desenvolvimento do programa, a partir da linguagem C++, foram
identificados alguns aspetos que podem ser aperfeiçoados, de modo a se obter uma versão
melhorada do programa que contenha mais funcionalidades para o utilizador. Sendo assim, é
possível aproveitar o código usado nesta Dissertação, em C++, como ponto de partida para
editar ou incrementar o número de funcionalidades.
De algumas mudanças que podem ser introduzidas no programa, salientam-se as seguintes:
• alterar o modo de funcionamento dos quatro ciclos for, de forma a poder realizar
cálculos, em meses consecutivos com número de dias diferente, ou seja, por exemplo
poder, só com uma utilização calcular o novo preço para um mês com 31 dias e,
seguidamente, para um mês com 30 dias;
• determinar, calculando todos os dias em que não existem curvas agregadas de oferta e
procura, de forma a que o programa não tente descarregar ficheiros de dias não aplicáveis
(por exemplo, caso de anos bissextos);
• não permitir que o programa utilize demasiada memória RAM, ao abrir os ficheiros Excel
das curvas agregadas de oferta e de procura do MIBEL (ou de Portugal e de Espanha, se
houver market splitting) e do preço do mercado diário;
• introduzir a possibilidade de o programa, de forma automática, construir todos os
gráficos necessários ao estudo de determinados casos;
62 Descrição da metodologia e da aplicação desenvolvida
62
• estudar outras maneiras, mais eficazes, para melhorar a rapidez do processamento do
programa (realização mais rápida dos cálculos necessários).
Capítulo 5
Resultados
5.1. Introdução
De forma a estudar todos os cenários que um ano civil possui, obter resultados completos
e abrangentes, analisar o impacto do aumento de número de veículos elétricos e tirar
conclusões úteis e eficientes, foram consultados os diagramas de produção hídrica, produção
eólica e produção térmica disponíveis no site da REN e foram selecionados determinados dias
do ano que se indicam em seguida:
• um dia comum – dia 7 de abril de 2016;
• um dia com muita produção hídrica – dia 9 de abril de 2016;
• um dia com muito pouca produção hídrica – dia 9 de dezembro de 2016;
• um dia com muita produção eólica – dia 30 de novembro de 2016;
• um dia com muito pouca produção eólica – dia 23 de dezembro de 2016;
• um dia com muita produção térmica – dia 28 de novembro de 2016;
• um dia com muito pouca produção térmica – dia 8 de maio de 2016;
• dia de mudança da hora de inverno para a hora de verão – dia 27 de março de 2016;
• dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno – dia 30 de outubro de 2016.
O programa descrito no Capítulo 4 foi desenhado de modo que a especificação do número
de veículos elétricos a carregar no MIBEL, ou em Portugal e Espanha, separadamente (quando
ocorre market splitting), seja realizada de maneira flexível, isto é, fica ao critério do utilizador
os números a introduzir no ficheiro “Input.xls”. O mesmo sucede para o valor da potência
unitária de cada bateria, em kW.
64 Resultados
64
5.2. Pressupostos considerados
Para se alcançar resultados amplos e eficazes, são tidos em conta alguns aspetos
relacionados com os dados dos veículos elétricos a introduzir, como o número de veículos a
carregar em cada hora de um determinado período definido previamente (neste caso
particular, 24 horas ou 23 e 25 horas, para os dias de mudança de hora).
Assim sendo, para a introdução destes dados foram considerados alguns procedimentos:
• para todas as datas mencionadas em 5.1, foi considerado que, nas horas em que não há
market splitting, o número de veículos elétricos a carregar era de 20000;
• nas horas em que ocorre market splitting, o número de veículos elétricos a carregar em
Portugal era de 25% do total e em Espanha era de 75% do total;
• para todas as datas mencionadas em 5.1, foi considerado que, quer haja market splitting
ou não, o valor da potência unitária de cada bateria, é de 3 kW;
• escolha de um dia (neste caso o dia 7 de abril de 2016) para estudar o efeito do aumento
de veículos elétricos (mantendo a potência unitária de cada bateria em 3 kW);
• escolha de um dia (neste caso o dia 7 de abril de 2016) para estudar o efeito da alteração
do valor da potência unitária de cada bateria (considerando níveis de carregamento),
mantendo o número de veículos elétricos a carregar, quando não há market splitting, em
20000 e, quando ocorre market splitting, 5000 para Portugal e 15000 para Espanha.
5.3. Níveis de carregamento
A norma J1772, da responsabilidade da Society of Automotive Engineers (SAE), define que
existem três níveis de carregamento de veículos elétricos, com três níveis de potência
diferentes [26]:
• Nível 1: com valores standard de 1,5 kW e 3 kW;
• Nível 2: com valores standard de 10 kW e 20 kW;
• Nível 3: com valor standard de 40 kW e valores superiores.
Quanto à utilização, os carregadores de nível 1 e 2 são adequados para utilização
doméstica, enquanto que os carregadores de nível 3 são mais utilizados em estações de serviço,
infraestruturas públicas e em frotas de veículos elétricos. O nível 1 é considerado como
carregador lento enquanto que os níveis 2 e 3 são considerados como carregadores rápidos.
65
5.4. Análise de resultados
Para que fosse efetuada uma apresentação completa e ampla dos resultados e obter
conclusões eficazes, optou-se por organizá-los de modo a ser possível fazer uma leitura mais
acessível dos mesmos.
Sendo assim, para cada dia selecionado são apresentados os diagramas de produção, seja
hídrica, eólica ou térmica do site da REN, ou todos, no caso do “dia comum” (7 de abril de
2016). Para este dia são realizados cálculos do novo preço, quer para o aumento do número de
veículos elétricos a carregar, quer para os três níveis de carregamento indicados.
No caso de aumento do número de veículos elétricos a carregar foi calculado o novo preço
da energia com três valores de veículos elétricos diferentes, mas com o valor da potência
constante e fixado em 3 kW:
• 20000 (para as horas sem market splitting) e 5000 em Portugal e 15000 em Espanha (para
as horas de market splitting);
• 50000 (para as horas sem market splitting) e 10000 em Portugal e 40000 em Espanha
(para as horas de market splitting);
• 100000 (para as horas sem market splitting) e 20000 em Portugal e 80000 em Espanha
(para as horas de market splitting);
Para o caso deste dia, para estudar o efeito do aumento do valor da potência unitária de
cada bateria foi calculado o novo preço da energia com três valores potência diferentes, mas
com o número de veículos elétricos a carregar constante, isto é, 20000 (para as horas sem
market splitting) e 5000 em Portugal e 15000 em Espanha (para as horas de market splitting):
• 3 kW (Nível 1);
• 20 kW (Nível 2);
• 50 kW (Nível 3).
Nos restantes dias, em que se estuda o efeito da produção hídrica, eólica e térmica, os
valores utilizados são 20000 (para as horas sem market splitting) e 5000 em Portugal e 15000
em Espanha (para as horas de market splitting) para o número de veículos elétricos a carregar
e 3 kW para o valor da potência unitária de cada bateria.
Para cada dia selecionado, é apresentado em forma de tabela e de gráficos um conjunto
de resultados referentes ao ano, mês, dia, hora, país (MIBEL, PT ou ES), valor do preço antigo,
valor do novo preço, diferença entre o novo preço e o preço antigo, percentagem de aumento
de preço, número de veículos elétricos que se encontram a carregar e potência consumida por
cada veículo elétrico, tal como é apresentado, na Secção 4.4.2.6.3 quando se prime a tecla
“W”.
66 Resultados
66
Através destes testes, com cenários diferentes, pretende-se estudar o impacto do aumento
do número de veículos a carregar na curva agregada de compra e no novo preço da energia
elétrica do MIBEL.
5.4.1. Dia comum Para este caso, selecionou-se um dia do ano com um misto de produção hídrica, produção
eólica e produção térmica, de forma aleatória. O dia escolhido para realizar este teste foi o
dia 7 de abril de 2016. As Figuras 5.1, 5.2, 5.3 e 5.4 apresentam os diagramas de produção
hídrica, produção eólica e produção térmica retirados do site da REN [24] e [25], para este dia.
Figura 5.1 – Diagrama de produção térmica. Figura 5.2 – Diagrama de produção hídrica.
Figura 5.3 – Diagrama de produção hídrica.
67
Figura 5.4 – Diagrama de produção eólica.
Como se pode observar pelas figuras anteriores, existe bastante produção hídrica através
de albufeiras e de fios de água, alguma produção eólica a partir das 19 horas e alguma produção
térmica, a partir das centrais a carvão.
Seguidamente, na Figura 5.5 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado diário
descarregado do site da OMIE.
Figura 5.5 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Por inspeção da Figura 5.5, conclui-se que para as horas 8 e 9, o preço da energia é
diferente em Portugal e em Espanha, o que implica que ocorre market splitting. Nas restantes
horas, visto que o preço da energia nos dois países é igual, não ocorre market splitting.
68 Resultados
68
5.4.1.1. Cenário 1 – número de veículos elétricos 20000 (5000 para PT e 15000 para ES) e nível 1 de carregamento (3 kW)
Para este cenário foi fixado o número de veículos elétricos em 20000 (para as horas sem
market splitting) e 5000 em Portugal e 15000 em Espanha (para as horas de market splitting).
O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido é do nível 1 de
carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.1, apresentam-se os valores horários introduzidos
no ficheiro “Input.xls”. Deve referir-se que de acordo com estas indicações, se está a assumir
que se encontram em permanência 20000 veículos elétricos em carregamento. Se se admitir
que o carregamento lento tem a duração de 8 horas, então isto significaria que na verdade
estão em carregamento neste dia 60000 veículos elétricos.
Se o utilizador pretender, pode por exemplo preencher apenas as linhas correspondentes
às horas 1 a 8 para simular a existência de 20000 veículos elétricos a carregar no período
noturno e início da manhã.
Tabela 5.1 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 5000 15000 3 9 5000 15000 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
69
De seguida e, colocando o programa em funcionamento obtêm-se os resultados
apresentados na Tabela 5.2.
Tabela 5.2 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo, B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh) Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 4 7 1 Mibel 21.00 21.14 0.14 0.69 20000 3 2016 4 7 2 Mibel 16.00 16.12 0.12 0.77 20000 3 2016 4 7 3 Mibel 13.97 14.08 0.11 0.79 20000 3 2016 4 7 4 Mibel 13.05 13.16 0.11 0.83 20000 3 2016 4 7 5 Mibel 13.49 13.60 0.11 0.83 20000 3 2016 4 7 6 Mibel 17.37 17.53 0.16 0.93 20000 3 2016 4 7 7 Mibel 21.75 21.95 0.20 0.91 20000 3 2016 4 7 8 PT 27.69 27.81 0.12 0.42 5000 3 2016 4 7 8 ES(CAS) 28.00 28.12 0.12 0.42 15000 3 2016 4 7 9 PT 28.10 28.21 0.11 0.38 5000 3 2016 4 7 9 ES(CAS) 30.75 30.87 0.12 0.38 15000 3 2016 4 7 10 Mibel 30.00 30.15 0.15 0.52 20000 3 2016 4 7 11 Mibel 28.59 28.74 0.15 0.54 20000 3 2016 4 7 12 Mibel 27.10 27.26 0.16 0.58 20000 3 2016 4 7 13 Mibel 26.14 26.29 0.15 0.58 20000 3 2016 4 7 14 Mibel 24.44 24.59 0.15 0.60 20000 3 2016 4 7 15 Mibel 22.57 22.72 0.15 0.66 20000 3 2016 4 7 16 Mibel 21.86 22.02 0.16 0.72 20000 3 2016 4 7 17 Mibel 21.94 22.10 0.16 0.73 20000 3 2016 4 7 18 Mibel 21.39 21.56 0.17 0.80 20000 3 2016 4 7 19 Mibel 20.43 20.60 0.17 0.82 20000 3 2016 4 7 20 Mibel 22.00 22.16 0.16 0.72 20000 3 2016 4 7 21 Mibel 25.29 25.44 0.15 0.59 20000 3 2016 4 7 22 Mibel 28.69 28.83 0.14 0.49 20000 3 2016 4 7 23 Mibel 26.14 26.29 0.15 0.58 20000 3 2016 4 7 24 Mibel 23.69 23.86 0.17 0.71 20000 3
Utilizando a Tabela 5.2, é possível construir os gráficos das Figuras 5.6, 5.7, 5.8 e 5.9. Deve
notar-se que nas horas 8 e 9 existe market splitting, isto é, existe preço antigo e preço novo
tanto para Portugal como para Espanha. De referir ainda que o preço tem os seus valores
máximos entre as 8 horas e as 11 horas (devido ao consumo de energia da indústria) e na hora
22 (devido ao aumento consumo doméstico).
70 Resultados
70
Figura 5.6 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.7 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Posteriormente, os gráficos das Figuras 5.8 e 5.9 foram construídos calculando a variação
absoluta e a variação relativa percentual, definidas pelas expressões (5.1) e (5.2).
çã = − (5.1)
çã = × 100 (%) (5.2)
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
71
Figura 5.8 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
Figura 5.9 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
No gráfico da figura 5.8, apresenta-se, para cada hora, a variação absoluta, ou seja, a
diferença entre o preço novo e o preço antigo. Estes valores correspondem à coluna
“Diferença” da Tabela 5.2 e exprimem-se em €/MWh. Nota-se que, para todas as horas do dia
estudado, a variação absoluta varia entre 0,10 e 0,15 €/MWh, valores reduzidos comparados
com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos gráficos das Figuras 5.6 e 5.7.
Finalmente, o gráfico da Figura 5.9 indica variação percentual, isto é, o valor, em
percentagem, do aumento de preço, do preço novo em relação ao antigo. Por inspeção do
gráfico, verifica-se que os valores não ultrapassam 1%, o que implica que o aumento de preço
é bastante reduzido.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
72 Resultados
72
5.4.1.2. Cenário 2 – número de veículos elétricos 50000 (10000 para PT e 40000 para ES) e nível 1 de carregamento (3 kW)
Neste caso foi alterado o número de veículos elétricos, aumentando-se para 50000 (para as
horas sem market splitting) e 10000 em Portugal e 40000 em Espanha (para as horas de market
splitting). O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido continua a
corresponder ao nível 1 de carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.3, apresentam-se os
valores horários introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Tabela 5.3 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 50000 - 3 2 50000 - 3 3 50000 - 3 4 50000 - 3 5 50000 - 3 6 50000 - 3 7 50000 - 3 8 10000 40000 3 9 10000 40000 3
10 50000 - 3 11 50000 - 3 12 50000 - 3 13 50000 - 3 14 50000 - 3 15 50000 - 3 16 50000 - 3 17 50000 - 3 18 50000 - 3 19 50000 - 3 20 50000 - 3 21 50000 - 3 22 50000 - 3 23 50000 - 3 24 50000 - 3
Seguidamente e, colocando o programa em funcionamento, na Tabela 5.4 estão
apresentados os resultados obtidos:
73
Tabela 5.4 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo, B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 4 7 1 Mibel 21.00 21.36 0.36 1.72 50000 3 2016 4 7 2 Mibel 16.00 16.31 0.31 1.93 50000 3 2016 4 7 3 Mibel 13.97 14.25 0.28 1.98 50000 3 2016 4 7 4 Mibel 13.05 13.32 0.27 2.08 50000 3 2016 4 7 5 Mibel 13.49 13.77 0.28 2.08 50000 3 2016 4 7 6 Mibel 17.37 17.77 0.40 2.33 50000 3 2016 4 7 7 Mibel 21.75 22.24 0.49 2.27 50000 3 2016 4 7 8 PT 27.69 27.92 0.23 0.84 10000 3 2016 4 7 8 ES(CAS) 28.00 28.31 0.31 1.12 40000 3 2016 4 7 9 PT 28.10 28.32 0.22 0.77 10000 3 2016 4 7 9 ES(CAS) 30.75 31.06 0.31 1.00 40000 3 2016 4 7 10 Mibel 30.00 30.39 0.39 1.29 50000 3 2016 4 7 11 Mibel 28.59 28.97 0.38 1.34 50000 3 2016 4 7 12 Mibel 27.10 27.49 0.39 1.45 50000 3 2016 4 7 13 Mibel 26.14 26.52 0.38 1.46 50000 3 2016 4 7 14 Mibel 24.44 24.81 0.37 1.49 50000 3 2016 4 7 15 Mibel 22.57 22.94 0.37 1.65 50000 3 2016 4 7 16 Mibel 21.86 22.25 0.39 1.79 50000 3 2016 4 7 17 Mibel 21.94 22.34 0.40 1.83 50000 3 2016 4 7 18 Mibel 21.39 21.82 0.43 1.99 50000 3 2016 4 7 19 Mibel 20.43 20.85 0.42 2.05 50000 3 2016 4 7 20 Mibel 22.00 22.39 0.39 1.79 50000 3 2016 4 7 21 Mibel 25.29 25.66 0.37 1.48 50000 3 2016 4 7 22 Mibel 28.69 29.04 0.35 1.23 50000 3 2016 4 7 23 Mibel 26.14 26.52 0.38 1.44 50000 3 2016 4 7 24 Mibel 23.69 24.11 0.42 1.78 50000 3
Tal e qual como no cenário 1 e utilizando a Tabela 5.4, é possível desenhar os gráficos das
Figuras 5.10, 5.11, 5.12 e 5.13. Novamente, sabe-se que nas horas 8 e 9 existe market splitting.
O preço tem os seus valores máximos entre as 8 horas e as 11 horas e na hora 22.
74 Resultados
74
Figura 5.10 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.11 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Do mesmo modo que no cenário 1, os gráficos das figuras 5.12 e 5.13 surgem por via do
cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas nas equações (5.1) e
(5.2).
Figura 5.12 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
75
Figura 5.13 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Devido ao aumento do número de veículos elétricos a carregar de 20000 para 50000 (para
as horas sem market splitting) e de 5000 para 10000 em Portugal e de 15000 para 40000 em
Espanha (para as horas com market splitting), a variação absoluta aumenta para valores
próximos dos 0,40 €/MWh, um valor modesto comparado com os valores dos preços (antigo e
novo) presentes nos gráficos das Figuras 5.10 e 5.11.
Por seu lado, o gráfico da Figura 5.13 indica que os preços aumentam menos de 2%,
aumentando relativamente ao cenário 1, mas o aumento de preço continua bastante reduzido.
5.4.1.3. Cenário 3 – número de veículos elétricos 100000 (20000 para PT e 80000 para ES) e nível 1 de carregamento (3 kW)
Para o cenário 3, aumentou-se o número de veículos elétricos para 100000 (para as horas
sem market splitting) e para 20000 em Portugal e 80000 em Espanha (para as horas com market
splitting). O valor da potência consumida por cada veículo elétrico selecionado continua a ser
3 kW, isto é, o nível 1 de carregamento. Na Tabela 5.5, apresentam-se os valores horários
introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
76 Resultados
76
Tabela 5.5 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 100000 - 3 2 100000 - 3 3 100000 - 3 4 100000 - 3 5 100000 - 3 6 100000 - 3 7 100000 - 3 8 20000 80000 3 9 20000 80000 3
10 100000 - 3 11 100000 - 3 12 100000 - 3 13 100000 - 3 14 100000 - 3 15 100000 - 3 16 100000 - 3 17 100000 - 3 18 100000 - 3 19 100000 - 3 20 100000 - 3 21 100000 - 3 22 100000 - 3 23 100000 - 3 24 100000 - 3
De seguida e, colocando o programa em funcionamento obtêm-se os resultados
apresentados na Tabela 5.6.
77
Tabela 5.6 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 4 7 1 Mibel 21.00 21.72 0.72 3.44 100000 3 2016 4 7 2 Mibel 16.00 16.62 0.62 3.85 100000 3 2016 4 7 3 Mibel 13.97 14.52 0.55 3.96 100000 3 2016 4 7 4 Mibel 13.05 13.59 0.54 4.15 100000 3 2016 4 7 5 Mibel 13.49 14.05 0.56 4.17 100000 3 2016 4 7 6 Mibel 17.37 18.18 0.81 4.66 100000 3 2016 4 7 7 Mibel 21.75 22.74 0.99 4.54 100000 3 2016 4 7 8 PT 27.69 28.15 0.46 1.67 20000 3 2016 4 7 8 ES(CAS) 28.00 28.63 0.63 2.24 80000 3 2016 4 7 9 PT 28.10 28.53 0.43 1.54 20000 3 2016 4 7 9 ES(CAS) 30.75 31.37 0.62 2.01 80000 3 2016 4 7 10 Mibel 30.00 30.77 0.77 2.58 100000 3 2016 4 7 11 Mibel 28.59 29.36 0.77 2.68 100000 3 2016 4 7 12 Mibel 27.10 27.89 0.79 2.90 100000 3 2016 4 7 13 Mibel 26.14 26.90 0.76 2.92 100000 3 2016 4 7 14 Mibel 24.44 25.17 0.73 2.99 100000 3 2016 4 7 15 Mibel 22.57 23.31 0.74 3.29 100000 3 2016 4 7 16 Mibel 21.86 22.64 0.78 3.58 100000 3 2016 4 7 17 Mibel 21.94 22.74 0.80 3.65 100000 3 2016 4 7 18 Mibel 21.39 22.24 0.85 3.98 100000 3 2016 4 7 19 Mibel 20.43 21.27 0.84 4.09 100000 3 2016 4 7 20 Mibel 22.00 22.79 0.79 3.59 100000 3 2016 4 7 21 Mibel 25.29 26.04 0.75 2.96 100000 3 2016 4 7 22 Mibel 28.69 29.39 0.70 2.45 100000 3 2016 4 7 23 Mibel 26.14 26.89 0.75 2.88 100000 3 2016 4 7 24 Mibel 23.69 24.53 0.84 3.56 100000 3
Neste cenário e utilizando a Tabela 5.6, percebe-se que nas horas 8 e 9 existe market
splitting. O preço tem os seus valores máximos entre as 8 horas e as 11 horas e na hora 22,
neste caso devido ao aumento do consumo doméstico.
78 Resultados
78
Figura 5.14 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.15 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Da mesma forma que nos cenários anteriores, os gráficos das Figuras 5.16 e 5.17 surgem
por via do cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas
expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.16 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
79
Figura 5.17 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Aumentando o número de veículos elétricos a carregar para 100000 (para as horas sem
market splitting) e para 20000 em Portugal e para 80000 em Espanha (para as horas com market
splitting), a variação absoluta aumenta para valores próximos dos 0,80 €/MWh, um valor
razoável comparado com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos gráficos das
Figuras 5.14 e 5.15.
Em consequência disso, o gráfico da Figura 5.17 indica que os valores ficam abaixo dos 4%
(aumentam relativamente aos cenários anteriores), mas o aumento de preço começa a ser mais
significativo.
Na Secção 5.4.10 são apresentados gráficos que comparam o preço antigo e o preço novo,
variação absoluta e variação percentual para 20000, 50000 e 100000 veículos elétricos a
carregar, com 3 kW de potência unitária de cada veículo elétrico.
5.4.1.4. Cenário 4 – número de veículos elétricos 20000 (5000 para PT e 15000 para ES) e nível 2 de carregamento (20 kW)
Para o cenário seguinte, alterou-se o valor da potência consumida por cada veículo elétrico
do nível 1 para o nível 2 de carregamento, aumentando de 3 kW para 20 kW. O número de
veículos elétricos a carregar é o mesmo que foi utilizado para o cenário 1, 20000 para as horas
sem market splitting e 5000 em Portugal e 15000 em Espanha para as horas com market
splitting. Na Tabela 5.7, apresentam-se os valores horários introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
80 Resultados
80
Tabela 5.7 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 20 2 20000 - 20 3 20000 - 20 4 20000 - 20 5 20000 - 20 6 20000 - 20 7 20000 - 20 8 5000 15000 20 9 5000 15000 20
10 20000 - 20 11 20000 - 20 12 20000 - 20 13 20000 - 20 14 20000 - 20 15 20000 - 20 16 20000 - 20 17 20000 - 20 18 20000 - 20 19 20000 - 20 20 20000 - 20 21 20000 - 20 22 20000 - 20 23 20000 - 20 24 20000 - 20
Seguidamente, colocando o programa em funcionamento, na Tabela 5.8 estão apresentados
os resultados que foram obtidos.
81
Tabela 5.8 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo, B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 4 7 1 Mibel 21.00 21.96 0.96 4.59 20000 20 2016 4 7 2 Mibel 16.00 16.82 0.82 5.14 20000 20 2016 4 7 3 Mibel 13.97 14.71 0.74 5.27 20000 20 2016 4 7 4 Mibel 13.05 13.77 0.72 5.54 20000 20 2016 4 7 5 Mibel 13.49 14.24 0.75 5.56 20000 20 2016 4 7 6 Mibel 17.37 18.45 1.08 6.21 20000 20 2016 4 7 7 Mibel 21.75 23.07 1.32 6.06 20000 20 2016 4 7 8 PT 27.69 28.46 0.77 2.79 5000 20 2016 4 7 8 ES(CAS) 28.00 28.79 0.79 2.81 15000 20 2016 4 7 9 PT 28.10 28.82 0.72 2.56 5000 20 2016 4 7 9 ES(CAS) 30.75 31.52 0.77 2.51 15000 20 2016 4 7 10 Mibel 30.00 31.03 1.03 3.44 20000 20 2016 4 7 11 Mibel 28.59 29.61 1.02 3.57 20000 20 2016 4 7 12 Mibel 27.10 28.15 1.05 3.87 20000 20 2016 4 7 13 Mibel 26.14 27.16 1.02 3.89 20000 20 2016 4 7 14 Mibel 24.44 25.41 0.97 3.98 20000 20 2016 4 7 15 Mibel 22.57 23.56 0.99 4.39 20000 20 2016 4 7 16 Mibel 21.86 22.90 1.04 4.77 20000 20 2016 4 7 17 Mibel 21.94 23.01 1.07 4.87 20000 20 2016 4 7 18 Mibel 21.39 22.53 1.14 5.31 20000 20 2016 4 7 19 Mibel 20.43 21.55 1.12 5.46 20000 20 2016 4 7 20 Mibel 22.00 23.05 1.05 4.78 20000 20 2016 4 7 21 Mibel 25.29 26.29 1.00 3.95 20000 20 2016 4 7 22 Mibel 28.69 29.63 0.94 3.27 20000 20 2016 4 7 23 Mibel 26.14 27.14 1.00 3.84 20000 20 2016 4 7 24 Mibel 23.69 24.81 1.12 4.74 20000 20
Neste cenário e recorrendo à Tabela 5.8, verifica-se, de novo, que nas horas 8 e 9 existe
market splitting. De mesma maneira que nos cenários anteriores, o preço tem os seus valores
máximos entre as 8 horas e as 11 horas e na hora 22.
82 Resultados
82
Figura 5.18 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.19 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como nos cenários anteriores, os gráficos das Figuras 5.20 e 5.21 são obtidos por via do
cálculo da variação absoluta e da variação percentual, definidas pelas expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.20 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.200.400.600.801.001.201.40
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
83
Figura 5.21 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Devido ao aumento da potência unitária de cada veículo elétrico a carregar de 3 para 20
kW, mantendo o número de veículos elétricos a carregar nos 20000 (para as horas sem market
splitting) e nos 5000 em Portugal e nos 15000 em Espanha (para as horas com market splitting),
a variação absoluta aproxima-se de valores próximos de 1 €/MWh, um valor considerável
comparado com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos gráficos das Figuras 5.18 e
5.19.
Consequentemente, o gráfico da Figura 5.21 indica que as variações percentuais excedem
em muitas horas 4%, um valor já significativo.
5.4.1.5. Cenário 5 – número de veículos elétricos 20000 (5000 para PT e 15000 para ES) e nível 2 de carregamento (50 kW)
Para o último cenário, aumentou-se o valor da potência consumida por cada veículo elétrico
de 20 kW para 50 kW, isto é, uma transição do nível 2 para o nível 3 de carregamento. O número
de veículos elétricos a carregar é o mesmo que foi utilizado para o cenário 1, 20000 para as
horas sem market splitting e 5000 em Portugal e 15000 em Espanha para as horas com market
splitting. Na Tabela 5.9, apresentam-se os valores horários introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
84 Resultados
84
Tabela 5.9 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 50 2 20000 - 50 3 20000 - 50 4 20000 - 50 5 20000 - 50 6 20000 - 50 7 20000 - 50 8 5000 15000 50 9 5000 15000 50
10 20000 - 50 11 20000 - 50 12 20000 - 50 13 20000 - 50 14 20000 - 50 15 20000 - 50 16 20000 - 50 17 20000 - 50 18 20000 - 50 19 20000 - 50 20 20000 - 50 21 20000 - 50 22 20000 - 50 23 20000 - 50 24 20000 - 50
Seguidamente, colocando o programa em funcionamento, na Tabela 5.10 estão
apresentados os resultados que foram obtidos.
85
Tabela 5.10 — Valores obtidos pelo programa para o dia 7/4/2016.
Ano Mês Dia Hora Pais Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 4 7 1 Mibel 21.00 23.41 2.41 11.46 20000 50 2016 4 7 2 Mibel 16.00 18.05 2.05 12.84 20000 50 2016 4 7 3 Mibel 13.97 15.81 1.84 13.19 20000 50 2016 4 7 4 Mibel 13.05 14.86 1.81 13.84 20000 50 2016 4 7 5 Mibel 13.49 15.36 1.87 13.89 20000 50 2016 4 7 6 Mibel 17.37 20.07 2.70 15.52 20000 50 2016 4 7 7 Mibel 21.75 25.04 3.29 15.15 20000 50 2016 4 7 8 PT 27.69 29.62 1.93 6.97 5000 50 2016 4 7 8 ES(CAS) 28.00 29.96 1.96 7.01 15000 50 2016 4 7 9 PT 28.10 29.90 1.80 6.40 5000 50 2016 4 7 9 ES(CAS) 30.75 32.68 1.93 6.27 15000 50 2016 4 7 10 Mibel 30.00 32.58 2.58 8.59 20000 50 2016 4 7 11 Mibel 28.59 31.14 2.55 8.92 20000 50 2016 4 7 12 Mibel 27.10 29.72 2.62 9.68 20000 50 2016 4 7 13 Mibel 26.14 28.68 2.54 9.73 20000 50 2016 4 7 14 Mibel 24.44 26.87 2.43 9.96 20000 50 2016 4 7 15 Mibel 22.57 25.05 2.48 10.97 20000 50 2016 4 7 16 Mibel 21.86 24.47 2.61 11.92 20000 50 2016 4 7 17 Mibel 21.94 24.61 2.67 12.18 20000 50 2016 4 7 18 Mibel 21.39 24.23 2.84 13.27 20000 50 2016 4 7 19 Mibel 20.43 23.22 2.79 13.65 20000 50 2016 4 7 20 Mibel 22.00 24.63 2.63 11.96 20000 50 2016 4 7 21 Mibel 25.29 27.79 2.50 9.87 20000 50 2016 4 7 22 Mibel 28.69 31.04 2.35 8.18 20000 50 2016 4 7 23 Mibel 26.14 28.65 2.51 9.61 20000 50 2016 4 7 24 Mibel 23.69 26.50 2.81 11.86 20000 50
Neste cenário, recorrendo à Tabela 5.10, verifica-se, de novo, que nas horas 8 e 9 existe
market splitting. De mesma maneira que nos cenários anteriores, o preço tem os seus valores
máximos entre as 8 horas e as 11 horas e na hora 22.
86 Resultados
86
Figura 5.22 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.23 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como nos cenários anteriores, os gráficos das Figuras 5.24 e 5.25 surgem por via do
cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas expressões (5.1)
e (5.2).
Figura 5.24 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.501.001.502.002.503.003.50
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
87
Figura 5.25 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
A variação absoluta aumenta para valores em torno de 2,5 €/MWh um valor muito
importante comparado com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos gráficos das
Figuras 5.22 e 5.23. Isto ocorre visto que houve um aumento da potência unitária de cada
veículo elétrico a carregar de 20 para 50 kW, mantendo o número de veículos elétricos a
carregar nos 20000 (para as horas sem market splitting) e nos 5000 em Portugal e nos 15000
em Espanha (para as horas com market splitting).
Já no caso da variação percentual, o gráfico da Figura 5.25 indica que os valores
ultrapassam em muitas horas os 10%, o que revela um grande aumento de preço.
Na Secção 5.4.10 são apresentados gráficos de comparação do preço antigo e do preço
novo, da variação absoluta e da variação relativa percentual para 3, 20 e 50 kW de potência
unitária de cada veículo elétrico, mantendo o número de veículos elétricos a carregar nos 20000
(para as horas sem market splitting) e nos 5000 em Portugal e nos 15000 em Espanha (para as
horas com market splitting).
5.4.2. Dia com muita produção hídrica Em seguida, foi analisado um dia do ano com elevada produção hídrica. O dia selecionado
para o efeito foi o dia 9 de abril de 2016. Os diagramas da produção hídrica (de albufeiras e
fios de água) extraídos do site da REN [24], encontra-se presente nas Figuras 5.26 e 5.27.
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.002.004.006.008.00
10.0012.0014.0016.0018.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
88 Resultados
88
Figura 5.26 – Diagrama de produção hídrica. Figura 5.27 – Diagrama de produção hídrica.
Seguidamente, na Figura 5.28 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado
diário descarregado do site da OMIE.
Figura 5.28 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Por inspeção da Figura 5.28, conclui-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha
é igual em todas as horas do dia, o que implica que nesse dia não ocorreu market splitting.
Para este caso o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro “Input.xls” foi de
20000 para todas as horas. O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido
é do nível 1 de carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.11, apresentam-se os valores horários
introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
89
Tabela 5.11 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.12.
90 Resultados
90
Tabela 5.12 — Valores obtidos pelo programa para o dia 9/4/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh) Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um VE
(kWh)
2016 4 9 1 Mibel 19.75 19.91 0.16 0.80 20000 3 2016 4 9 2 Mibel 15.69 15.85 0.16 1.04 20000 3 2016 4 9 3 Mibel 17.69 17.91 0.22 1.26 20000 3 2016 4 9 4 Mibel 14.79 15.02 0.23 1.55 20000 3 2016 4 9 5 Mibel 13.69 13.92 0.23 1.70 20000 3 2016 4 9 6 Mibel 13.00 13.22 0.22 1.73 20000 3 2016 4 9 7 Mibel 15.00 15.22 0.22 1.48 20000 3 2016 4 9 8 Mibel 17.69 17.92 0.23 1.27 20000 3 2016 4 9 9 Mibel 18.29 18.46 0.17 0.93 20000 3 2016 4 9 10 Mibel 20.50 20.66 0.16 0.79 20000 3 2016 4 9 11 Mibel 20.69 20.85 0.16 0.77 20000 3 2016 4 9 12 Mibel 19.50 19.66 0.16 0.82 20000 3 2016 4 9 13 Mibel 18.09 18.25 0.16 0.89 20000 3 2016 4 9 14 Mibel 17.69 17.85 0.16 0.92 20000 3 2016 4 9 15 Mibel 16.50 16.67 0.17 1.04 20000 3 2016 4 9 16 Mibel 13.74 13.90 0.16 1.17 20000 3 2016 4 9 17 Mibel 12.69 12.85 0.16 1.27 20000 3 2016 4 9 18 Mibel 12.69 12.85 0.16 1.30 20000 3 2016 4 9 19 Mibel 14.01 14.19 0.18 1.27 20000 3 2016 4 9 20 Mibel 15.69 15.88 0.19 1.24 20000 3 2016 4 9 21 Mibel 21.60 21.77 0.17 0.80 20000 3 2016 4 9 22 Mibel 29.56 29.73 0.17 0.56 20000 3 2016 4 9 23 Mibel 27.44 27.62 0.18 0.65 20000 3 2016 4 9 24 Mibel 22.00 22.18 0.18 0.83 20000 3
Neste cenário, recorrendo à Tabela 5.12, verifica-se que não ocorreu market splitting. De
mesma maneira que nos cenários anteriores, o preço tem o seu valor máximo na hora 22 devido
à elevação dos consumos domésticos nomeadamente em Espanha.
91
Figura 5.29 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.30 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Os gráficos das Figuras 5.31 e 5.32 surgem por via do cálculo da variação absoluta e da
variação percentual, definidas pelas expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.31 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção hídrica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção hídrica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção hídrica
92 Resultados
92
Figura 5.32 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
No dia com elevada produção hídrica, a variação absoluta varia, em geral, entre 0,15 e 0,2
€/MWh, um valor reduzido comparado com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos
gráficos das Figuras 5.29 e 5.30.
Consequentemente, o gráfico da Figura 5.32 indica que os valores ficam abaixo de 1,8%,
um aumento reduzido mesmo considerando que os preços são reduzidos neste dia.
5.4.3. Dia com muito pouca produção hídrica Em seguida foi estudado um dia do ano com muito pouca produção hídrica. O dia
selecionado para o efeito foi o dia 9 de dezembro de 2016. Os diagramas da produção hídrica
(de albufeiras e fios de água) extraídos do site da REN [24], encontram-se presentes nas Figuras
5.33 e 5.34.
Figura 5.33 – Diagrama de produção hídrica. Figura 5.34 – Diagrama de produção hídrica.
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.002.004.006.008.00
10.0012.0014.0016.0018.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com muita produção hídrica
93
Seguidamente, na Figura 5.35 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado
horário descarregado do site da OMIE.
Figura 5.35 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Por inspeção da Figura 5.35, verifica-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha
é diferente nas horas 8, 9, 10 e 19 o que indica que nessas horas ocorreu market splitting. Nas
restantes horas, visto que o preço da energia nos dois países é igual, não ocorreu market
splitting.
Sendo assim, para este cenário o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro
“Input.xls” foi de 20000 para as horas em que não há market splitting. Para as outras horas, o
número de veículos elétricos a carregar em Portugal foi de 5000 e em Espanha de 15000. O
valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido é do nível 1 de carregamento,
ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.13, apresentam-se os valores horários introduzidos no ficheiro
“Input.xls”.
94 Resultados
94
Tabela 5.13 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 5000 15000 3 9 5000 15000 3
10 5000 15000 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 5000 15000 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.14.
95
Tabela 5.14 — Valores obtidos pelo programa para o dia 9/12/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 12 9 1 Mibel 49.25 49.47 0.22 0.44 20000 3 2016 12 9 2 Mibel 47.08 47.31 0.23 0.48 20000 3 2016 12 9 3 Mibel 44.99 45.24 0.25 0.55 20000 3 2016 12 9 4 Mibel 44.06 44.28 0.22 0.51 20000 3 2016 12 9 5 Mibel 41.84 42.06 0.22 0.52 20000 3 2016 12 9 6 Mibel 44.99 45.25 0.26 0.58 20000 3 2016 12 9 7 Mibel 50.00 50.25 0.25 0.50 20000 3 2016 12 9 8 PT 50.69 50.97 0.28 0.56 5000 3 2016 12 9 8 ES(CAS) 60.37 60.55 0.18 0.29 15000 3 2016 12 9 9 PT 50.59 50.83 0.24 0.48 5000 3 2016 12 9 9 ES(CAS) 62.51 62.70 0.19 0.30 15000 3 2016 12 9 10 PT 59.19 59.47 0.28 0.48 5000 3 2016 12 9 10 ES(CAS) 62.48 62.67 0.19 0.31 15000 3 2016 12 9 11 Mibel 60.70 60.89 0.19 0.32 20000 3 2016 12 9 12 Mibel 58.23 58.43 0.20 0.34 20000 3 2016 12 9 13 Mibel 55.34 55.53 0.19 0.35 20000 3 2016 12 9 14 Mibel 55.04 55.24 0.20 0.36 20000 3 2016 12 9 15 Mibel 55.07 55.27 0.20 0.36 20000 3 2016 12 9 16 Mibel 55.98 56.19 0.21 0.37 20000 3 2016 12 9 17 Mibel 56.35 56.56 0.21 0.37 20000 3 2016 12 9 18 Mibel 66.00 66.21 0.21 0.32 20000 3 2016 12 9 19 PT 67.71 67.97 0.26 0.39 5000 3 2016 12 9 19 ES(CAS) 68.33 68.54 0.21 0.31 15000 3 2016 12 9 20 Mibel 66.00 66.21 0.21 0.32 20000 3 2016 12 9 21 Mibel 62.69 62.89 0.20 0.32 20000 3 2016 12 9 22 Mibel 60.70 60.90 0.20 0.33 20000 3 2016 12 9 23 Mibel 57.10 57.31 0.21 0.37 20000 3 2016 12 9 24 Mibel 52.95 53.16 0.21 0.40 20000 3
Neste cenário e utilizando a Tabela 5.14, sabe-se que ocorre market splitting nas horas 8,
9, 10 e 19. De mesma maneira que nos cenários anteriores, o preço tem o seu valor máximo na
hora 22 tendo em conta a razão já anteriormente referida.
96 Resultados
96
Figura 5.36 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.37 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como para o dia com muita produção hídrica, os gráficos das Figuras 5.38 e 5.39 surgem
por via do cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas
expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.38 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia Comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia comum
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção hídrica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
70.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 1010111213141516171819192021222324
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com pouca produção hídrica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
40.0045.0050.0055.0060.0065.0070.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 10 11 1213 14 15 16 17 18 19 19 2021 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com pouca produção hídrica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.050.100.150.200.250.30
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com pouca produção hídrica
97
Figura 5.39 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
No dia em que existe reduzida produção hídrica, a variação absoluta é, em geral, próxima
de 0,20 €/MWh, um valor reduzido comparado com os valores dos preços (antigo e novo)
presentes nos gráficos das Figuras 5.36 e 5.37, devido aos altos valores dos preços.
Consequentemente, o gráfico da figura 5.39 indica que os valores são em geral inferiores a
0,5%, um aumento percentual muito reduzido dado que os preços são muito elevados neste dia.
5.4.4. Dia com muita produção eólica De seguida, foi estudado o impacto do carregamento dos veículos elétricos nos preços do
MIBEL num dia com muita produção eólica. Começou-se por selecionar um dia com muita
produção eólica e o dia escolhido foi 30 de novembro de 2016. O diagrama da produção eólica
descarregado do site da REN [25], encontra-se na Figura 5.40.
Figura 5.40 – Diagrama de produção eólica.
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.002.004.006.008.00
10.0012.0014.0016.0018.00
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com muita produção hídrica
0.000.100.200.300.400.500.600.70
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com pouca produção hídrica
98 Resultados
98
Seguidamente, na Figura 5.41 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado
horário descarregado do site da OMIE.
Figura 5.41 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Neste dia verificou-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha é diferente para
as horas 10 e 22 o que indica que ocorreu market splitting. Nas restantes horas, visto que o
preço da energia nos dois países é igual, não ocorreu market splitting.
Sendo assim, para este cenário o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro
“Input.xls” foi de 20000 para as horas em que não há market splitting. Para as outras horas, o
número de veículos elétricos a carregar em Portugal foi de 5000 e em Espanha foi de 15000. O
valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido é do nível 1 de carregamento,
ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.15, apresentam-se os valores horários introduzidos no ficheiro
“Input.xls”.
99
Tabela 5.15 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 5000 15000 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 5000 15000 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.16.
100 Resultados
100
Tabela 5.16 — Valores obtidos pelo programa para o dia 30/11/2016.
Ano Mês Dia Hora País Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo, B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 11 30 1 Mibel 53.00 53.25 0.25 0.47 20000 3 2016 11 30 2 Mibel 46.69 46.95 0.26 0.56 20000 3 2016 11 30 3 Mibel 44.91 45.16 0.25 0.56 20000 3 2016 11 30 4 Mibel 44.66 44.92 0.26 0.58 20000 3 2016 11 30 5 Mibel 44.40 44.66 0.26 0.58 20000 3 2016 11 30 6 Mibel 44.66 44.91 0.25 0.57 20000 3 2016 11 30 7 Mibel 46.67 46.91 0.24 0.52 20000 3 2016 11 30 8 Mibel 58.23 58.45 0.22 0.37 20000 3 2016 11 30 9 Mibel 62.48 62.68 0.20 0.33 20000 3 2016 11 30 10 PT 61.79 62.04 0.25 0.41 5000 3 2016 11 30 10 ES(CAS) 61.88 62.01 0.13 0.20 15000 3 2016 11 30 11 Mibel 61.32 61.50 0.18 0.29 20000 3 2016 11 30 12 Mibel 59.58 59.76 0.18 0.30 20000 3 2016 11 30 13 Mibel 59.46 59.64 0.18 0.30 20000 3 2016 11 30 14 Mibel 59.58 59.76 0.18 0.31 20000 3 2016 11 30 15 Mibel 58.26 58.45 0.19 0.32 20000 3 2016 11 30 16 Mibel 58.90 59.09 0.19 0.33 20000 3 2016 11 30 17 Mibel 59.52 59.72 0.20 0.33 20000 3 2016 11 30 18 Mibel 61.79 61.98 0.19 0.31 20000 3 2016 11 30 19 Mibel 66.69 66.89 0.20 0.30 20000 3 2016 11 30 20 Mibel 68.33 68.53 0.20 0.29 20000 3 2016 11 30 21 Mibel 68.55 68.75 0.20 0.29 20000 3 2016 11 30 22 PT 66.34 66.58 0.24 0.37 5000 3 2016 11 30 22 ES(CAS) 66.89 67.02 0.13 0.20 15000 3 2016 11 30 23 Mibel 61.03 61.23 0.20 0.33 20000 3 2016 11 30 24 Mibel 57.71 57.93 0.22 0.39 20000 3
Neste cenário, recorrendo à Tabela 5.16, verifica-se que ocorreu market splitting nas horas
10 e 22. De mesma maneira que nos cenários anteriores, o preço tem o seu valor máximo nas
horas 20 e 21.
101
Figura 5.42 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.43 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como para o dia com muita produção hídrica, os gráficos das Figuras 5.44 e 5.45 surgem
por via do cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas
expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.44 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
70.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção eólica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
40.0045.0050.0055.0060.0065.0070.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção eólica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.050.100.150.200.250.30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção eólica
102 Resultados
102
Figura 5.45 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Para o dia com elevada produção eólica, a variação absoluta é em geral próxima de 0,20
€/MWh, um valor reduzido comparado com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos
gráficos das Figuras 5.42 e 5.43, devido aos altos valores dos preços.
Consequentemente, o gráfico da Figura 5.45 indica que os valores ficam em geral abaixo
dos 0,5%, um aumento de preço muito reduzido dado que os preços são muito elevados neste
dia.
5.4.5. Dia com muito pouca produção eólica Em oposição e com o mesmo propósito, selecionou-se um dia com muita pouca produção
eólica. O dia escolhido foi o dia 23 de dezembro de 2016. O diagrama da produção eólica
descarregado do site da REN [25], encontra-se na Figura 5.46.
Figura 5.46 – Diagrama de produção eólica.
0.000.100.200.300.400.500.600.70
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com muita produção eólica
103
Seguidamente, na Figura 5.47 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado
horário descarregado do site da OMIE.
Figura 5.47 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Por inspeção da Figura 5.47, conclui-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha
é igual em todas as horas do dia, o que implica que não ocorreu market splitting.
Para este caso o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro “Input.xls” foi de
20000 para todas as horas. O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido
é do nível 1 de carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.17, apresentam-se os valores horários
introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
104 Resultados
104
Tabela 5.17 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.18.
105
Tabela 5.18 — Valores obtidos pelo programa para o dia 23/12/2016.
Ano Mês Dia Hora Pais Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 12 23 1 Mibel 68.56 68.80 0.24 0.35 20000 3 2016 12 23 2 Mibel 60.15 60.40 0.25 0.42 20000 3 2016 12 23 3 Mibel 53.75 54.02 0.27 0.50 20000 3 2016 12 23 4 Mibel 50.29 50.55 0.26 0.52 20000 3 2016 12 23 5 Mibel 50.29 50.55 0.26 0.51 20000 3 2016 12 23 6 Mibel 50.29 50.55 0.26 0.51 20000 3 2016 12 23 7 Mibel 57.71 57.96 0.25 0.43 20000 3 2016 12 23 8 Mibel 69.05 69.27 0.22 0.31 20000 3 2016 12 23 9 Mibel 70.53 70.71 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 10 Mibel 70.51 70.69 0.18 0.25 20000 3 2016 12 23 11 Mibel 70.15 70.33 0.18 0.25 20000 3 2016 12 23 12 Mibel 69.19 69.37 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 13 Mibel 68.56 68.74 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 14 Mibel 68.56 68.74 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 15 Mibel 67.70 67.89 0.19 0.28 20000 3 2016 12 23 16 Mibel 66.55 66.74 0.19 0.29 20000 3 2016 12 23 17 Mibel 67.48 67.67 0.19 0.28 20000 3 2016 12 23 18 Mibel 68.50 68.69 0.19 0.28 20000 3 2016 12 23 19 Mibel 70.15 70.33 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 20 Mibel 70.05 70.23 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 21 Mibel 69.99 70.17 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 22 Mibel 69.99 70.17 0.18 0.26 20000 3 2016 12 23 23 Mibel 68.11 68.31 0.20 0.29 20000 3 2016 12 23 24 Mibel 66.10 66.31 0.21 0.32 20000 3
Neste dia de pouca produção eólica e utilizando a Tabela 5.18, sabe-se que não ocorreu
market splitting. O preço de mercado tem o seu valor máximo a partir das 8 horas desse dia,
oscilando entre 67 e 70 €/MWh desde a hora 8 até ao final do dia.
106 Resultados
106
Figura 5.48 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.49 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como noutros cenários, os gráficos das Figuras 5.50 e 5.51 surgem por via do cálculo da
variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.50 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
70.00
75.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com pouca produção eólica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
45.0050.0055.0060.0065.0070.0075.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com pouca produção eólica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.050.100.150.200.250.30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com pouca produção eólica
107
Figura 5.51 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Tal como no dia de alta produção eólica, a variação absoluta é em geral próxima de 0,20
€/MWh, um valor reduzido comparado com os valores dos preços (antigo e novo) presentes nos
gráficos das Figuras 5.48 e 5.49, devido aos altos valores dos preços.
Por conseguinte, o gráfico da figura 5.51 indica que os valores ficam abaixo dos 0,5%,
um aumento percentual muito reduzido dado que os preços serem muito elevados neste dia.
5.4.6. Dia com muita produção térmica Posteriormente, analisou-se o efeito da produção térmica, que advém da utilização de
carvão, fuel e gás natural no cálculo do novo preço da energia do MIBEL. Começou-se por
escolher um dia com muita produção térmica e o dia selecionado foi 28 de novembro de 2016.
Os diagramas da produção térmica descarregados do site da REN [24], encontram-se na Figuras
5.52, 5.53 e 5.54 e referem-se à produção em centrais a gás natural, a fuel e a carvão.
Figura 5.52 – Diagrama de produção térmica. Figura 5.53 – Diagrama de produção térmica.
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com pouca produção eólica
108 Resultados
108
Figura 5.54 – Diagrama de produção térmica.
Seguidamente, na Figura 5.55 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado
horário descarregado do site da OMIE.
Figura 5.55 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Por inspeção da Figura 5.55, conclui-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha
é igual em todas as horas do dia, o que implica que não ocorreu market splitting.
Para este caso o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro “Input.xls” foi de
20000 para todas as horas. O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido
é do nível 1 de carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.19, apresentam-se os valores horários
introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
109
Tabela 5.19 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.20.
110 Resultados
110
Tabela 5.20 — Valores obtidos pelo programa para o dia 28/11/2016.
Ano Mês Dia Hora Pais Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 11 28 1 Mibel 54.01 54.27 0.26 0.48 20000 3 2016 11 28 2 Mibel 47.28 47.54 0.26 0.55 20000 3 2016 11 28 3 Mibel 45.79 46.06 0.27 0.58 20000 3 2016 11 28 4 Mibel 45.15 45.41 0.26 0.58 20000 3 2016 11 28 5 Mibel 45.14 45.41 0.27 0.59 20000 3 2016 11 28 6 Mibel 46.51 46.79 0.28 0.59 20000 3 2016 11 28 7 Mibel 57.26 57.52 0.26 0.46 20000 3 2016 11 28 8 Mibel 67.85 68.07 0.22 0.32 20000 3 2016 11 28 9 Mibel 69.95 70.14 0.19 0.27 20000 3 2016 11 28 10 Mibel 67.27 67.44 0.17 0.25 20000 3 2016 11 28 11 Mibel 66.57 66.74 0.17 0.25 20000 3 2016 11 28 12 Mibel 64.65 64.82 0.17 0.26 20000 3 2016 11 28 13 Mibel 64.84 65.01 0.17 0.26 20000 3 2016 11 28 14 Mibel 65.30 65.47 0.17 0.26 20000 3 2016 11 28 15 Mibel 65.67 65.84 0.17 0.26 20000 3 2016 11 28 16 Mibel 64.99 65.17 0.18 0.28 20000 3 2016 11 28 17 Mibel 66.50 66.68 0.18 0.28 20000 3 2016 11 28 18 Mibel 70.78 70.97 0.19 0.27 20000 3 2016 11 28 19 Mibel 73.87 74.05 0.18 0.25 20000 3 2016 11 28 20 Mibel 73.17 73.34 0.17 0.23 20000 3 2016 11 28 21 Mibel 70.50 70.68 0.18 0.25 20000 3 2016 11 28 22 Mibel 69.28 69.46 0.18 0.26 20000 3 2016 11 28 23 Mibel 64.84 65.03 0.19 0.29 20000 3 2016 11 28 24 Mibel 62.79 63.01 0.22 0.34 20000 3
Para o dia de muita produção térmica e utilizando a Tabela 5.20, conclui-se que não há
market splitting. O preço de mercado tem o seu valor máximo nas horas 19 e 20 desse dia.
111
Figura 5.56 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.57 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como acontece noutros cenários, os gráficos das Figuras 5.58 e 5.59 foram construídos
calculando a variação absoluta e a variação relativa percentual, definidas pelas expressões
(5.1) e (5.2).
Figura 5.58 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
40.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção térmica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
40.00
50.00
60.00
70.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com muita produção térmica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.050.100.150.200.250.30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção térmica
112 Resultados
112
Figura 5.59 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
No dia de muita produção térmica, a variação absoluta tende para valores que oscilam
entre 0,15 e 0,25 €/MWh, valores reduzidos comparados com os valores dos preços (antigo e
novo) presentes nos gráficos das Figuras 5.56 e 5.57, devido aos altos valores dos preços.
Por conseguinte, o gráfico da Figura 5.59 indica que os valores ficam em geral abaixo dos
0,5%, um aumento percentual muito reduzido dado que os preços são muito elevados neste dia.
5.4.7. Dia com muito pouca produção térmica Com o mesmo objetivo, mas em sentido contrário selecionou-se um dia com muita pouca
produção térmica e o dia escolhido foi o dia 8 de maio de 2016. Os diagramas da produção
térmica descarregados do site da REN [24], encontram-se nas Figuras 5.60, 5.61 e 5.62 no que
se refere à produção em centrais a gás natural, a fuel e a carvão.
Figura 5.60 – Diagrama de produção térmica. Figura 5.61 – Diagrama de produção térmica.
0.000.100.200.300.400.500.600.70
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com muita produção térmica
113
Figura 5.62 – Diagrama de produção térmica.
Seguidamente, na Figura 5.63 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado
horário descarregado do site da OMIE.
Figura 5.63 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
Por inspeção da Figura 5.63, conclui-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha
é igual em todas as horas do dia, o que implica que não ocorreu market splitting.
Para este caso o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro “Input.xls” foi de
20000 para todas as horas. O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido
é do nível 1 de carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.21, apresentam-se os valores horários
introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
114 Resultados
114
Tabela 5.21 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.22.
115
Tabela 5.22 — Valores obtidos pelo programa para o dia 8/5/2016.
Ano Mês Dia Hora Pais Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 5 8 1 Mibel 6.63 6.69 0.06 0.94 20000 3 2016 5 8 2 Mibel 5.00 5.06 0.06 1.23 20000 3 2016 5 8 3 Mibel 4.50 4.57 0.07 1.47 20000 3 2016 5 8 4 Mibel 4.99 5.05 0.06 1.26 20000 3 2016 5 8 5 Mibel 4.00 4.06 0.06 1.38 20000 3 2016 5 8 6 Mibel 3.00 3.04 0.04 1.37 20000 3 2016 5 8 7 Mibel 2.91 2.95 0.04 1.38 20000 3 2016 5 8 8 Mibel 2.79 2.83 0.04 1.47 20000 3 2016 5 8 9 Mibel 4.00 4.05 0.05 1.15 20000 3 2016 5 8 10 Mibel 4.50 4.54 0.04 0.97 20000 3 2016 5 8 11 Mibel 4.00 4.04 0.04 1.03 20000 3 2016 5 8 12 Mibel 4.50 4.55 0.05 1.01 20000 3 2016 5 8 13 Mibel 4.04 4.08 0.04 1.03 20000 3 2016 5 8 14 Mibel 4.55 4.59 0.04 0.93 20000 3 2016 5 8 15 Mibel 4.50 4.54 0.04 0.98 20000 3 2016 5 8 16 Mibel 4.00 4.04 0.04 1.11 20000 3 2016 5 8 17 Mibel 3.00 3.04 0.04 1.19 20000 3 2016 5 8 18 Mibel 3.19 3.23 0.04 1.21 20000 3 2016 5 8 19 Mibel 5.69 5.74 0.05 0.88 20000 3 2016 5 8 20 Mibel 7.00 7.06 0.06 0.83 20000 3 2016 5 8 21 Mibel 7.19 7.25 0.06 0.83 20000 3 2016 5 8 22 Mibel 12.89 12.97 0.08 0.64 20000 3 2016 5 8 23 Mibel 12.99 13.07 0.08 0.65 20000 3 2016 5 8 24 Mibel 11.10 11.18 0.08 0.76 20000 3
No dia de pouca produção térmica e utilizando a Tabela 5.22, conclui-se que não ocorreu
o fenómeno market splitting. O preço de mercado tem o seu valor máximo nas horas 22 e 23
desse dia.
116 Resultados
116
Figura 5.64 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.65 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como acontece noutros cenários, os gráficos das Figuras 5.66 e 5.67 surgem por via do
cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas expressões (5.1)
e (5.2).
Figura 5.66 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
0.002.004.006.008.00
10.0012.0014.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com pouca produção térmica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
5.00
10.00
15.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com pouca produção térmica
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com pouca produção térmica
117
Figura 5.67 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Ao contrário do que acontece no dia de muita produção térmica, a variação absoluta oscila
entre 0,04 e 0,08 €/MWh, valores consideráveis comparados com a magnitude dos valores dos
preços (antigo e novo) presentes nos gráficos das Figuras 5.64 e 5.65.
Ao contrário do que acontece no dia de muita produção térmica, o gráfico da Figura 5.67
indica que a maioria dos valores se situa acima de 1%, um aumento percentual considerável
dado que os preços são muito baixos neste dia.
5.4.8. Dia de mudança da hora de inverno para a hora de verão Por fim, analisaram-se os dias de mudança de hora por haver menos uma ou mais uma hora
nesses dias. Começou-se por analisar o dia de mudança da hora de inverno para a hora de
verão, o dia 27 de março de 2016. Este dia possui 23 horas dado que o relógio se adianta uma
hora. Na Figura 5.68 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado horário
descarregado do site da OMIE.
Figura 5.68 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com pouca produção térmica
118 Resultados
118
Por inspeção da Figura 5.68, para as 23 horas do dia, verifica-se que o preço da energia em
Portugal e em Espanha é diferente nas horas 2, 3, 4, 5, 6 e 13 o que indica que ocorreu market
splitting nessas horas. Nas restantes horas, visto que o preço da energia nos dois países é igual,
não ocorreu market splitting.
Sendo assim, para este cenário o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro
“Input.xls” foi de 20000 para as horas em que não há market splitting. Para as outras horas, o
número de veículos elétricos a carregar em Portugal era de 5000 e em Espanha era de 15000.
O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido é do nível 1 de
carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.23, apresentam-se os valores horários introduzidos
no ficheiro “Input.xls”.
Tabela 5.23 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 5000 15000 3 3 5000 15000 3 4 5000 15000 3 5 5000 15000 3 6 5000 15000 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 5000 15000 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3
119
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.24.
Tabela 5.24 — Valores obtidos pelo programa para o dia 27/3/2016.
Ano Mês Dia Hora Pais Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo, B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 3 27 1 Mibel 18.69 18.83 0.14 0.74 20000 3 2016 3 27 2 PT 12.38 12.47 0.09 0.76 5000 3 2016 3 27 2 ES(CAS) 9.20 9.30 0.10 1.04 15000 3 2016 3 27 3 PT 12.38 12.51 0.13 1.06 5000 3 2016 3 27 3 ES(CAS) 8.56 8.62 0.06 0.71 15000 3 2016 3 27 4 PT 12.48 12.61 0.13 1.07 5000 3 2016 3 27 4 ES(CAS) 6.69 6.75 0.06 0.91 15000 3 2016 3 27 5 PT 12.48 12.61 0.13 1.07 5000 3 2016 3 27 5 ES(CAS) 6.50 6.56 0.06 0.99 15000 3 2016 3 27 6 PT 11.69 11.81 0.12 0.99 5000 3 2016 3 27 6 ES(CAS) 6.50 6.59 0.09 1.31 15000 3 2016 3 27 7 Mibel 8.22 8.29 0.07 0.89 20000 3 2016 3 27 8 Mibel 10.00 10.09 0.09 0.87 20000 3 2016 3 27 9 Mibel 13.69 13.80 0.11 0.84 20000 3 2016 3 27 10 Mibel 17.73 17.87 0.14 0.79 20000 3 2016 3 27 11 Mibel 15.00 15.12 0.12 0.82 20000 3 2016 3 27 12 Mibel 12.40 12.51 0.11 0.85 20000 3 2016 3 27 13 PT 11.69 11.76 0.07 0.63 5000 3 2016 3 27 13 ES(CAS) 11.30 11.43 0.13 1.18 15000 3 2016 3 27 14 Mibel 9.05 9.13 0.08 0.94 20000 3 2016 3 27 15 Mibel 5.98 6.04 0.06 1.05 20000 3 2016 3 27 16 Mibel 5.56 5.62 0.06 1.04 20000 3 2016 3 27 17 Mibel 6.49 6.56 0.07 1.06 20000 3 2016 3 27 18 Mibel 14.94 15.07 0.13 0.88 20000 3 2016 3 27 19 Mibel 19.45 19.60 0.15 0.77 20000 3 2016 3 27 20 Mibel 24.69 24.85 0.16 0.66 20000 3 2016 3 27 21 Mibel 28.78 28.94 0.16 0.57 20000 3 2016 3 27 22 Mibel 26.40 26.56 0.16 0.62 20000 3 2016 3 27 23 Mibel 19.00 19.14 0.14 0.72 20000 3
No dia de mudança da hora de inverno para a hora de verão e utilizando a Tabela 5.24,
conclui-se que existe market splitting para as horas 2, 3, 4, 5, 6 e 13. O preço de mercado tem
o seu valor máximo nas horas 21 e 22 desse dia.
120 Resultados
120
Figura 5.69 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.70 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como acontece noutros cenários, os gráficos das Figuras 5.71 e 5.72 surgem por via do
cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas expressões (5.1)
e (5.2).
Figura 5.71 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 101112131314151617181920212223
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com 23 horas
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com 23 horas
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com 23 horas
121
Figura 5.72 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Neste dia com 23 horas, a variação absoluta oscila entre 0,05 e 0,15 €/MWh, um valor
considerável comparado com a magnitude dos valores dos preços (antigo e novo) presentes nos
gráficos das Figuras 5.69 e 5.70.
O gráfico da Figura 5.72 indica que em termos percentuais as variações oscilam entre 0,60
e 1,20% aumentos percentuais importantes dado que os preços são muito baixos neste dia.
5.4.9. Dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno Finalmente, foi analisado o dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno, o dia
30 de outubro de 2016. Este dia possui 25 horas dado que o relógio se atrasa uma hora. Na
Figura 5.73 é apresentado o gráfico com o preço horário do mercado horário descarregado do
site da OMIE.
Figura 5.73 – Gráfico do preço horário do mercado diário obtido no site da OMIE.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com 23 horas
122 Resultados
122
Por inspeção da Figura 5.73, conclui-se que o preço da energia em Portugal e em Espanha
é igual em todas as 25 horas do dia, o que implica que não ocorreu market splitting.
Para este caso o número de veículos elétricos introduzidos no ficheiro “Input.xls” foi de
20000 para todas as horas. O valor da potência consumida por cada veículo elétrico escolhido
é do nível 1 de carregamento, ou seja, 3 kW. Na Tabela 5.25, apresentam-se os valores horários
introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Tabela 5.25 — Valores introduzidos no ficheiro “Input.xls”.
Hora VE (VEPT se MS) VE ES Power
1 20000 - 3 2 20000 - 3 3 20000 - 3 4 20000 - 3 5 20000 - 3 6 20000 - 3 7 20000 - 3 8 20000 - 3 9 20000 - 3
10 20000 - 3 11 20000 - 3 12 20000 - 3 13 20000 - 3 14 20000 - 3 15 20000 - 3 16 20000 - 3 17 20000 - 3 18 20000 - 3 19 20000 - 3 20 20000 - 3 21 20000 - 3 22 20000 - 3 23 20000 - 3 24 20000 - 3 25 20000 - 3
De seguida, colocando o programa em funcionamento, obtêm-se os resultados apresentados
na Tabela 5.26.
123
Tabela 5.26 — Valores obtidos pelo programa para o dia 30/10/2016.
Ano Mês Dia Hora Pais Preço
Antigo, B (€/MWh)
Preço Novo,
B' (€/MWh)
Diferença (€/MWh)
Percentagem (%)
Número de
Veículos Elétricos
Potência de um
VE (kWh)
2016 10 30 1 Mibel 53.16 53.45 0.29 0.54 20000 3 2016 10 30 2 Mibel 48.49 48.79 0.30 0.62 20000 3 2016 10 30 3 Mibel 49.75 50.07 0.32 0.63 20000 3 2016 10 30 4 Mibel 47.90 48.22 0.32 0.68 20000 3 2016 10 30 5 Mibel 46.90 47.21 0.31 0.67 20000 3 2016 10 30 6 Mibel 46.51 46.82 0.31 0.67 20000 3 2016 10 30 7 Mibel 46.05 46.36 0.31 0.67 20000 3 2016 10 30 8 Mibel 46.16 46.46 0.30 0.65 20000 3 2016 10 30 9 Mibel 45.43 45.72 0.29 0.64 20000 3 2016 10 30 10 Mibel 45.41 45.68 0.27 0.59 20000 3 2016 10 30 11 Mibel 46.51 46.77 0.26 0.56 20000 3 2016 10 30 12 Mibel 47.41 47.67 0.26 0.54 20000 3 2016 10 30 13 Mibel 47.70 47.95 0.25 0.53 20000 3 2016 10 30 14 Mibel 49.21 49.46 0.25 0.51 20000 3 2016 10 30 15 Mibel 51.15 51.40 0.25 0.49 20000 3 2016 10 30 16 Mibel 50.00 50.25 0.25 0.50 20000 3 2016 10 30 17 Mibel 47.90 48.16 0.26 0.53 20000 3 2016 10 30 18 Mibel 47.90 48.16 0.26 0.54 20000 3 2016 10 30 19 Mibel 50.81 51.07 0.26 0.51 20000 3 2016 10 30 20 Mibel 57.56 57.81 0.25 0.43 20000 3 2016 10 30 21 Mibel 60.10 60.34 0.24 0.40 20000 3 2016 10 30 22 Mibel 63.89 64.12 0.23 0.35 20000 3 2016 10 30 23 Mibel 63.45 63.68 0.23 0.37 20000 3 2016 10 30 24 Mibel 60.69 60.93 0.24 0.39 20000 3 2016 10 30 25 Mibel 58.69 58.95 0.26 0.45 20000 3
No dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno e utilizando a Tabela 5.26,
conclui-se que não ocorreu market splitting. O preço de mercado tem o seu valor máximo na
hora 22 desse dia.
124 Resultados
124
Figura 5.74 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Figura 5.75 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo.
Tal como acontece noutros cenários, os gráficos das Figuras 5.76 e 5.77 surgem por via do
cálculo da variação absoluta e da variação relativa percentual, definidas pelas expressões (5.1)
e (5.2).
Figura 5.76 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta.
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com 25 horas
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com 25 horas
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.000.050.100.150.200.250.300.35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com 25 horas
125
Figura 5.77 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo.
Neste dia com 25 horas, a variação absoluta varia em torno de 0,25 €/MWh, um valor
reduzido comparado com a magnitude dos valores dos preços (antigo e novo) presentes nos
gráficos das Figuras 5.74 e 5.75.
Por outro lado, o gráfico da Figura 5.77 indica que a maioria dos valores se encontram
abaixo dos 0,60%, um aumento de percentual reduzido dado que os preços são elevados neste
dia.
5.4.10. Comparação entre dias Por fim, com o objetivo de tirar conclusões proveitosas e eficazes, compararam-se todas
as situações estudadas nas secções anteriores. Começou-se por fazer um estudo da influência
do aumento de veículos elétricos a carregar (20000, 50000 e 100000) no novo preço da energia.
Seguidamente, o mesmo é realizado para o valor da potência unitária de cada bateria (3 kW,
20 kW e 50 kW).
Posteriormente, analisaram-se os dias de muita e pouca produção hídrica, de muita e pouca
produção eólica, de muita e pouca produção térmica, dia de mudança da hora de inverno para
a hora de verão e dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno.
5.4.10.1. Influência do aumento do número de veículos elétricos Na Figura 5.78, é apresentado o gráfico contendo o preço antigo (B) e o novo preço da
energia (B’) para as situações de 20000, 50000 e 100000 veículos elétricos estarem a carregar,
mantendo 3 kW de potência unitária de cada bateria.
0.000.100.200.300.400.500.600.700.80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com 25 horas
126 Resultados
126
Figura 5.78 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo (para 20000, 50000 e 100000 veículos
elétricos).
Tal como acontece nas subseções anteriores para outros cenários, os gráficos das Figuras
5.79 e 5.80 surgem por via do cálculo da variação absoluta e da variação percentual, definidas
pelas expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.79 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta (para 20000, 50000 e 100000 veículos elétricos).
0.000.50
1.001.502.002.50
3.003.50
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção hídrica
0.000.050.100.150.200.250.30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção eólica
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com 23 horas
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com 25 horas
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com 25 horas
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Preço Antigo, B e Preço Novo, B; alteração do número de VE
Preço Antigo - B
20000
50000
100000
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum, alteração do número de VE
20000
50000
100000
127
Figura 5.80 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo (para
20000, 50000 e 100000 veículos elétricos).
Por inspeção do gráfico da Figura 5.79, gráfico horário da variação absoluta verifica-se que
existe um aumento aproximadamente linear da diferença entre o novo preço da energia e o
preço antigo da energia. Por exemplo, considerando o caso de 50000 e 100000 veículos elétricos
a carregar conclui-se que a diferença entre o novo preço da energia e o preço antigo da energia
para 100000 veículos elétricos a carregar é o dobro da diferença entre o novo preço da energia
e o preço antigo da energia se 50000 veículos elétricos se encontrarem a carregar.
Quanto à variação percentual presente na Figura 5.80, nota-se que ocorre o mesmo que no
gráfico anterior. Isto é, a percentagem de aumento de preço do preço antigo para o preço novo
é o dobro no caso de 100000 veículos elétricos a carregar em comparação com o caso de 50000
veículos elétricos a carregar.
5.4.10.2. Influência do aumento da potência unitária de cada bateria Na Figura 5.81, é apresentado o gráfico horário contendo o preço antigo (B) e o novo preço
da energia (B’) tendo em conta os casos de 3 kW, 20 kW e 50 kW e mantendo 20000 como o
número de veículos a carregar.
0.000.100.200.300.400.500.600.700.80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com 25 horas
0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum, alteração do número de VE
20000
50000
100000
128 Resultados
128
Figura 5.81 – Gráfico horário do preço antigo e do preço novo para potências unitárias de 3 kW, 20 kW e
50 kW.
Tal como acontece nas subseções anteriores para outros cenários, os gráficos das Figuras
5.82 e 5.83 surgem por via do cálculo da variação absoluta e da variação percentual, definidas
pelas expressões (5.1) e (5.2).
Figura 5.82 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta para potências unitárias de 3 kW, 20 kW e 50 kW.
0.000.50
1.001.502.002.50
3.003.50
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção hídrica
0.000.050.100.150.200.250.30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com muita produção eólica
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com 23 horas
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Dia com 25 horas
Preço Antigo - B
Preço Novo - B'
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia com 25 horas
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum, alteração do número de VE
20000
50000
100000
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Dia comum, alteração de Power
3
20
50
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Preço Antigo, B e Preço Novo, B; alteração de Power
Preço Antigo - B
3
20
50
129
Figura 5.83 – Gráfico horário da variação percentual do preço novo em relação ao preço antigo para
potências unitárias de 3 kW, 20 kW e 50 kW.
Tal como ocorre no caso da influência do aumento do número de veículos elétricos, o
gráfico horário da variação absoluta da Figura 5.82 indica que existe um aumento
aproximadamente linear da diferença entre o novo preço da energia e o preço antigo da
energia.
Por exemplo, considerando os casos de 20 kW e de 50 kW de potência unitária de cada
bateria conclui-se que a diferença entre o novo preço da energia e o preço antigo da energia
para 50 kW é 2,5 vezes mais a diferença entre o novo preço da energia e o preço antigo da
energia para 20 kW.
Quanto à variação percentual, presente na Figura 5.83, nota-se que se sucede o mesmo que
no gráfico anterior. Isto é, a percentagem de aumento do preço antigo para o preço novo é 2,5
vezes mais no caso de 50 kW que para 20 kW. De referir ainda que para potências de 20 kW e
de 50 kW os aumentos percentuais do preço são já bastante significativos, atingindo em diversas
situações valores superiores a 10%.
De notar ainda que, a partir dos gráficos das Figuras 5.80 e 5.83, conclui-se que a influência
do aumento da potência unitária de cada bateria é muito superior à influência do aumento do
número de veículos elétricos a carregar.
5.4.10.3. Influência dos dias selecionados anteriormente Tendo em conta os dias previamente selecionados nas subsecções anteriores, os resultados
obtidos foram representados nos mesmos gráficos de modo a comparar a influência dos tipos
de produção de energia elétrica no preço antigo e no preço novo da energia. Na Figura 5.84, é
apresentado o gráfico que contém o preço antigo (B) para todos os casos considerados. Por
0.000.100.200.300.400.500.600.700.80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia com 25 horas
0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum, alteração do número de VE
20000
50000
100000
0.002.004.006.008.00
10.0012.0014.0016.0018.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Dia comum, alteração de Power
3
20
50
130 Resultados
130
outro lado, na Figura 5.85, é apresentado o gráfico do novo preço (B’) para todos os dias
selecionados.
De salientar que, por razões de simplicidade na construção dos gráficos, nas horas em que
ocorre o fenómeno de market splitting, assumiu-se o valor do preço antigo e do preço novo na
zona portuguesa.
Figura 5.84 – Gráfico horário do preço antigo, contendo todos os cenários estudados.
Figura 5.85 – Gráfico horário do novo preço, contendo todos os cenários estudados.
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Preço Antigo, B
Mais Hídrica
MenosHídricaMais Eólica
Menos Eólica
MaisTérmicaMenosTérmicaMudança dehora (23h)Mudança dehora (25h)Dia comum
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Preç
o (€
/MW
h)
Horas
Preço Novo, B'
Mais Hídrica
Menos Hídrica
Mais Eólica
Menos Eólica
Mais Térmica
MenosTérmicaMudança dehora (23h)Mudança dehora (25h)
131
Tal como acontece nas subseções anteriores, os gráficos das Figuras 5.86 e 5.87 surgem por
via do cálculo da variação absoluta e da variação percentual, definidas pelas expressões (5.1)
e (5.2).
Figura 5.86 – Gráfico horário da diferença entre o preço novo e do preço antigo, ou seja, a variação
absoluta, contendo todos os cenários estudados.
Figura 5.87 – Gráfico horário da variação relativa percentual do preço novo em relação ao preço antigo,
contendo todos os cenários estudados.
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Varia
ção
abso
luta
(€/M
Wh)
Horas
Variação absoluta
Mais Hídrica
Menos Hídrica
Mais Eólica
Menos Eólica
Mais Térmica
Menos Térmica
Mudança dehora (23h)Mudança dehora (25h)Dia comum
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Varia
ção
rela
tiva
perc
entu
al (%
)
Horas
Variação relativa percentual MaisHídrica
MenosHídrica
MaisEólica
MenosEólica
MaisTérmica
MenosTérmica
Mudançade hora(23h)Mudançade hora(25h)
132 Resultados
132
Analisando os gráficos das Figuras 5.84 e 5.85, observa-se que o preço da energia é maior
para o dia em que há muita produção térmica, pouca produção hídrica, muita e pouca produção
eólica e no dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno. Por outro lado, o preço
da energia é menor quando há muita produção hídrica, pouca produção térmica, no dia de
mudança da hora de inverno para a hora de verão e no dia comum escolhido (7 de abril de
2016).
No gráfico da Figura 5.86, a variação absoluta do dia de pouca produção térmica é o que
mais se destaca, por ser muito reduzida. Excluindo os dias de mudança de hora e o dia comum
escolhido, verifica-se que nos restantes dias selecionados os gráficos obtidos têm variações
semelhantes.
Quanto à variação percentual, presente na Figura 5.87, confirma-se que a percentagem de
aumento de preço do preço antigo para o preço novo é maior no dia de pouca produção térmica
e no dia de muita produção hídrica. Isto acontece porque estes dias possuem o preço de energia
mais baixo do estudo, o que faz com a percentagem de aumento de preço seja maior nestes
dias. De referir ainda que nos casos em que os preços são elevados nos gráficos das Figuras 5.84
e 5.85, se obtêm percentagens de aumento de preço muito baixas, tal como se pode verificar
nos gráficos inferiores da Figura 5.87.
Capítulo 6
Conclusão
O desenvolvimento tecnológico e a preocupação crescente relativamente a questões
ambientais (com a necessidade de diminuir, drasticamente, a libertação de gases para a
atmosfera provenientes de veículos com motores a combustão), levam a que a temática da
mobilidade elétrica seja um tema popular nos dias de hoje. A aposta nas energias renováveis,
de forma a garantir uma maior eficiência energética aos Sistemas Elétricos de Energia, vem
acrescentar importância ao tema e à introdução massiva dos veículos elétricos.
Com a proliferação em massa de veículos elétricos, surgem várias questões, entre as quais:
o estudo da autonomia e da vida útil das baterias, a localização de pontos de carregamento, a
interligação deste tipo de veículos às redes dos Sistemas Elétricos de Energia, o aumento de
consumo de energia, a criação de regras para assegurar o correto funcionamento dos Sistemas
Elétricos de Energia e o impacto no preço da energia elétrica resultante do funcionamento dos
mercados de eletricidade.
A partir do século XXI, os Governos de Portugal e Espanha juntaram-se de forma a conceber
e desenvolver um novo mercado de energia elétrica, o MIBEL. Este mercado permitiu alcançar
benefícios como a obtenção de uma maior harmonia de preços entre os dois países e a criação
de condições para a integração do MIBEL com os restantes mercados regionais europeus de
eletricidade. O MIBEL encontra-se estruturado em diversos tipos de modelos de contratação de
eletricidade (mercado grossista e retalhista), em que é realizada a compra e a venda de
energia.
Nesta dissertação estudaram-se os impactos que o carregamento das baterias dos veículos
elétricos teria nos preços da energia elétrica do MIBEL. Com esse propósito em mente,
extraíram-se os gráficos horários das curvas agregadas de oferta e de procura disponibilizadas
pelo Operador de Mercado Ibérico, a OMIE. De seguida, para cada uma das horas a analisar
obteve-se o valor da energia consumida pelo carregamento das baterias dos veículos elétricos,
que é dada pelo número de veículos elétricos a carregar nessa hora multiplicado pela potência
134 Conclusão
134
de cada bateria. A este valor adicionou-se o valor de energia cujo preço é máximo da curva
agregada de procura. Com a obtenção deste novo valor de energia, é possível estimar o novo
preço horário através do ponto de intersecção desta nova curva de procura com a curva
agregada de oferta que se admite ter ficado inalterada. Portanto, conclui-se que com a inclusão
de veículos elétricos a carregar, obtém-se um deslocamento da curva agregada de procura para
a direita do gráfico resultando no aumento do valor do preço de energia elétrica.
Para auxiliar este estudo desenvolveu-se um programa computacional, descrito no Capítulo
4 deste documento, que calcula o preço horário de mercado, em €/MWh, e a energia negociada,
em MWh. Este programa, descarrega os ficheiros horários das curvas agregadas de oferta e
procura da página web da OMIE e, com a inclusão da energia consumida pelos veículos elétricos,
calcula o novo preço horário da energia elétrica.
De seguida, e como foi apresentado no Capítulo 5, foram realizados testes de forma a
simular cenários diferentes, com o apoio de diagramas de produção de energia elétrica
extraídos do site da REN. Foram selecionados vários dias do ano para a realização destes testes:
um dia comum, um dia com muita produção hídrica, um dia com muito pouca produção hídrica,
um dia com muita produção eólica, um dia com muito pouca produção eólica, um dia com
muita produção térmica, um dia com muito pouca produção térmica e os dias de mudança de
hora, da hora de inverno para a hora de verão e da hora de verão para a hora de inverno. Para
além dos dias mencionados anteriormente, para o dia comum foi estudado o efeito do aumento
do número dos veículos elétricos, mantendo a potência unitária de cada bateria constante bem
como a alteração do valor da potência unitária de cada bateria, mantendo o número de veículos
elétricos a carregar constante.
Para cada cenário descrito acima, foram definidos critérios, descritos nas Secções 5.2 e
5.3, com o objetivo de estudar a influência de cada parâmetro individualmente. Sendo assim,
foi definido que nas horas em que não há market splitting, o número de veículos elétricos a
carregar era de 20000. Nas horas em que ocorre market splitting, o número de veículos
elétricos a carregar em Portugal era de 5000 e em Espanha era de 15000. Nestas duas condições,
o valor da potência unitária de cada bateria foi de 3 kW. No caso do dia comum (7 de abril de
2016) testaram-se três cenários: um com 20000 veículos elétricos a carregar (para as horas sem
market splitting), 5000 em Portugal e 15000 em Espanha (para as horas de market splitting);
50000 veículos elétricos a carregar (para as horas sem market splitting), 10000 em Portugal e
40000 em Espanha (para as horas de market splitting) e 100000 veículos elétricos a carregar
(para as horas sem market splitting) e 20000 em Portugal e 80000 em Espanha (para as horas
de market splitting). Nestes três cenários o valor da potência unitária de cada bateria foi de 3
kW. De seguida, para o mesmo dia, estudou-se o efeito do aumento do valor da potência
unitária de cada bateria, sendo considerados os valores de 3 kW, 20 kW e 50 KW (para 20000
veículos elétricos a carregar, para as horas sem market splitting, 5000 em Portugal e 15000 em
Espanha, para as horas de market splitting).
135
Em termos absolutos, conclui-se que a diferença entre o preço novo e preço antigo da
energia tem elevações mais significativas para o dia de mudança da hora de verão para a hora
de inverno, isto é, o dia com 25 horas seguido dos dias de elevada produção térmica, pouca
produção hídrica, muita e pouca produção eólica, conforme é apresentado no gráfico da Figura
5.86. Por outro lado, o dia de mudança da hora de verão para a hora de inverno, isto é, o dia
com 25 horas e o dia com pouca produção térmica apresentam a diferença entre o preço novo
e preço antigo da energia mais reduzida.
Em termos relativos as conclusões podem ser diferentes uma vez que dependem dos preços
iniciais. Assim, o aumento percentual sofre uma maior elevação para o dia de elevada produção
hídrica e pouca produção térmica, porque estes dias possuem o preço de energia mais baixo
dos dias considerados. Em oposição, nos casos em que os preços são elevados, como por
exemplo dias de elevada produção térmica e pouca produção hídrica, obtêm-se percentagens
de aumento de preço muito baixas, conforme se verifica no gráfico da Figura 5.87.
No caso da produção eólica, conclui-se que, inspecionando os gráficos das Figuras 5.84,
5.85, 5.86 e 5.87, o aumento do preço da energia é elevado quer seja um dia de muita produção
eólica ou de muito pouca produção eólica. O motivo pelo qual a produção eólica não tem
qualquer influência no valor do preço da energia já que a produção eólica não vai a mercado,
isto é, as curvas agregadas de oferta do MIBEL não consideram a potência eólica gerada.
Nos outros cenários considerados, conclui-se que, com o aumento do número de veículos
elétricos a carregar (20000, 50000 e 100000), ocorre um aumento aproximadamente linear da
diferença entre o novo preço da energia e o preço antigo da energia, isto é, para a mesma
potência unitária de cada bateria, a percentagem de aumento de preço, do preço antigo para
o preço novo, é diretamente proporcional ao número de veículos elétricos a carregar. No caso
da potência unitária de cada bateria (mantendo o número de veículos elétricos a carregar
constante), sucede-se o mesmo que no caso anterior, um aumento aproximadamente linear da
diferença entre o novo preço da energia e o preço antigo da energia. Por outro lado, verifica-
se que o aumento da potência unitária das baterias tem um impacto maior do que o do aumento
do número de veículos elétricos a carregar. Esta situação pode ser ilustrada comparando os
resultados presentes nas Figuras 5.80 e 5.83 em que se verifica que para a potência de 50 kW
os aumentos percentuais do preço apresentam alguns valores superiores a 10% enquanto que,
no caso de 100000 veículos elétricos a carregar obtêm-se valores superiores a 3%.
Por fim, é de salientar que, a seleção dos cenários apresentados não é exclusiva, sendo que
o programa construído permite a introdução de todos os dias do ano, sempre que as curvas
estejam disponíveis no site da OMIE. O programa permite obter conclusões mais alargadas e
abrangentes relativamente a outros cenários.
136 Conclusão
136
Referências
[1] Diretiva 96/92/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 19 de dezembro de 1996 que
estabelece regras comuns para o mercado interno da eletricidade. Jornal Oficial nº L 027 de
30/01/1997, pp. 0020 – 0029.
[2] Diretiva 2003/54/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 26 de junho de 2003, que
estabelece regras comuns para o mercado interno da eletricidade e que revoga a Diretiva
96/92/CE - Declarações relativas às atividades de desmantelamento e gestão dos resíduos.
Jornal Oficial nº L 176 de 15/07/2003 pp. 0037 – 0056.
[3] Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos – Construção e Desenvolvimento. Disponível
em http://www.erse.pt/pt/mibel/construcaoedesenvolvimento/Paginas/default.aspx
Acesso em 15/outubro/2016.
[4] Mercado Ibérico de Eletricidade - Operadores de mercado. Disponível
em http://www.mibel.com/index.php?mod=pags&mem=detalle&relmenu=40&relcategoria=
101&idpag=28&lang=pt Acesso em 15/outubro/2016.
[5] Descrição do Funcionamento do MIBEL. Disponível
em http://www.erse.pt/pt/mibel/conselhodereguladores/Documents/Estudo_MIBEL_PT.pdf
Acesso em 15/outubro/2016.
[6] Abordagem à Previsão do Preço de Energia Elétrica via Métodos de Suavização
Exponencial. Disponível
em http://repositorio.ipl.pt/bitstream/10400.21/3211/1/Disserta%C3%A7%C3%A3o.pdf
Acesso em 20/outubro/2016.
[7] Tomé Saraiva, J. P.; Pereira da Silva, J. L. P.; Ponce de Leão, M. T., “Mercados de
Electricidade – Regulação e Tarifação de Uso das Redes”, 2002
[8] Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos – Supervisão de mercados. Disponível em
http://www.erse.pt/pt/supervisaodemercados/Paginas/default.aspx Acesso em
20/outubro/2016.
[9] Mercado Intradiário. Disponível em http://www.omie.es/inicio/mercados-y-
productos/mercado-electricidad/nuestros-mercados-de-electricidad/mercado-intradiar
Acesso em 22/outubro/2016.
138 Referências
138
[10] Acordo entre a República Portuguesa e o Reino de Espanha relativa à Constituição de um
Mercado Ibérico da Energia Elétrica. Disponível em
http://www.omiclear.pt/LinkClick.aspx?fileticket=cQ6ojNDBlXs%3d&tabid=170&mid=832&lan
guage=en-GB Acesso em 22/outubro/2016.
[11] História dos Veículos Elétricos. Disponível em
http://www.veiculoselectricospt.com/historia-dos-veiculos-electricos/ Acesso em
2/novembro/2016.
[12] Portal Energia – Vantagens e desvantagens do Carro Elétrico vs Gasolina. Disponível em
http://www.portal-energia.com/vantagens-e-desvantagens-do-carro-electrico-vs-gasolina/
Acesso em 2/novembro/2016.
[13] Associação Portuguesa do Veículo Elétrico. Disponível em
http://www.apve.pt/content01.asp?treeID=07&categoriaID=6 Acesso em 2/novembro/2016.
[14] Sobre o Carro Elétrico. Disponível em http://www.verdesobrerodas.com.br/p/sobre-o-
carro-eletrico.html Acesso em 2/novembro/2016.
[15] Avaliação da viabilidade económica da aquisição de um veículo elétrico em Portugal.
Disponível em
https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/27348/1/Dissertac%CC%A7a%CC%83o%
20Final%20-%20Jos%C3%A9%20Fonta%C3%ADnhas.pdf Acesso em 2/novembro/2016.
[16] O Veículo Elétrico e a sua Integração no Sistema Elétrico. Disponível em
https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395142129591/dissertacaoLuisGomes.pdf
Acesso em 2/novembro/2016.
[17] Avaliação do impacto da introdução de veículos elétricos na procura de combustíveis em
Portugal. Disponível em http://repositorio.ipl.pt/bitstream/10400.21/1179/3/5%20-
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[18] Carros elétricos: modelos, apoios e condições no País. Disponível em
https://www.deco.proteste.pt/auto/automoveis/noticias/carros-eletricos-modelos-apoios-e-
condicoes-no-pais Acesso em 2/novembro/2016.
[19] Uma rede inteligente direcionada para o future. Disponível em
https://www.mobie.pt/o-carregamento Acesso em 2/novembro/2016.
[20] Decreto-lei nº39/2010 de 26 de abril. Diário da República, 1ªsérie – nº80, pp.1371-1386.
[21] Diretiva 201/94/UE de 22 de outubro de 2014 relativa à criação de uma infraestrutura
para combustíveis alternativos (Texto relevante para efeitos do EEE). Jornal Oficial da União
Europeia, L307/1.
[22] Decreto-lei nº90/2014 de 11 de junho. Diário da República, 1ªsérie – nº111, pp.3096-
3121.
[23] Portaria nº252/2011 de 27 de junho. Diário da República, 1ªsérie – nº121, pp. 3793-3795.
[24] REN – estatística. Disponível em
http://www.centrodeinformacao.ren.pt/PT/InformacaoExploracao/Paginas/EstatisticaDiaria
Diagrama.aspx Acesso em 12/janeiro/2017.
139
[25] REN - Diagrama de produção eólica. Disponível em
http://www.centrodeinformacao.ren.pt/PT/InformacaoExploracao/Paginas/DiagramadeProd
u%C3%A7%C3%A3oE%C3%B3lica.aspx Acesso em 12/janeiro/2017.
[26] Garcia-Valle, R. & Lopes, J. A. P. Electric vehicle integration into modern power
networks, Springer Science & Business Media, 2012.