Seminário Soluções inovadoras de geração híbrida Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia
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Geração Híbrida no Contexto do Sistema Elétrico Brasileiro
31 de outubro de 2018
Gustavo Ponte Empresa de Pesquisa Energética - EPE
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100%
pública
Vinculada
ao MME
Criada em
2004 Lei 10.847
Os estudos da EPE dão suporte técnico ao governo na formulação de políticas para o setor de energia
A Empresa de Pesquisa Energética – EPE
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Energia elétrica
Petróleo, gás natural e derivados
Fontes renováveis
Carvão mineral
Energia nuclear
Eficiência energética
Outros
Tem por finalidade realizar estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético
A Empresa de Pesquisa Energética – EPE
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Usinas híbridas
Estudo EOL + UFV
Discussão Conceitual
Sistemas Isolados
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Fonte. Ambiente Energia
Junho/2018
Abril/2017
Trabalhos Publicados
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Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas
• Notícias e estudos apontavam a complementariedade entre as fontes
• Diferentes metodologias utilizadas
• Necessidade de avaliar de maneira consistente as vantagens e limitações
dessa combinação
OBJETIVOS
MOTIVAÇÃO
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
• Propor uma metodologia robusta
• Estudos de caso
• Avaliar perdas e parâmetros que
as influenciam
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Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas
• Distância máxima de 20 km entre si
• Mínimo de 12 meses de medições
concomitantes
• Dados a cada 10 minutos
FONTES DE DADOS
LOCAIS ESTUDADOS
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
• Sistema AMA
• Projetos cadastrados para os leilões de
energia.
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Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas
DADOS ANEMOMÉTRICOS E SOLARIMÉTRICOS
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
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Hora do dia
Localidade 1
Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s)
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Hora do dia
Localidade 2
Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s)
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Hora do dia
Localidade 3
Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s)
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Hora do dia
Localidade 4
Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s)
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Hora do dia
Localidade 5
Irradiância Horizontal (W/m2) Velocidade do vento (m/s)
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Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas
PRODUÇÃO EÓLICA: 6 AEROGERADORES
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
5 Locais
6 Aerogeradores
2 Configurações FV
• 60 Casos
PRODUÇÃO FV: FIXO X RASTREAMENTO
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Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas
CÁLCULO DA PRODUÇÃO CONJUNTA:
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
Capacidade de
escoamento igual à
potência eólica
instalada
Proporção entre fontes:
1 MW de fotovoltaica para
cada 10 MW de eólica
Produção FV acima da
capacidade de
escoamento é “cortada”
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RESULTADOS
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
Curtailment anual em função da combinação e local Curtailment mensal em função da combinação (local 3)
0.0%
5.0%
10.0%
15.0%
20.0%
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Co
rte
Pro
du
ção
UFV
(%
)
Potência FV instalada (MW) para 10 MW de eólica
Variação da Potência UFV - Localidade 3
UFV Fixo+ENERCON - E82 2.0 UFV Fixo+ENERCON - E82 2.35 UFV Fixo+ENERCON - E82 3.0
UFV Fixo+GAMESA - G87 2.0 UFV Fixo+GAMESA - G97 2.0 UFV Fixo+GAMESA - G114 2.0
UFV Rastreamento+ENERCON - E82 2.0 UFV Rastreamento+ENERCON - E82 2.35 UFV Rastreamento+ENERCON - E82 3.0
UFV Rastreamento+GAMESA - G87 2.0 UFV Rastreamento+GAMESA - G97 2.0 UFV Rastreamento+GAMESA - G114 2.0
Curtailment anual para diferentes proporções entre fontes
Análise de
sensibilidade
com + UFV
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Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas
CONCLUSÕES
• Benefícios da complementariedade dependem:
• Das características do recurso local, em especial perfil diário e sazonal
dos ventos;
• Do dimensionamento e das características técnicas de cada usina.
• Não é possível generalizar resultados, estudo deve ser feito para cada caso;
• Importante realizar estudo completo, em base temporal granular
Nota Técnica:
• Análises mais detalhadas e gráficos
para as demais localidades
Acesse: bit.ly/EOL-UFV
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Questões regulatórias e comerciais
Acesse: http://bit.ly/usinashibridas
POSSÍVEIS COMBINAÇÕES
• UFV + EOL
• UHE + UFV
• HLT + Biomassa
• etc.
• Níveis de integração
• Questões regulatórias
• Uso da rede
• Benefícios e limitações
O que é uma usina
híbrida?
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Questões regulatórias e comerciais
Acesse: http://bit.ly/usinashibridas
A - Adjacentes • Possível compartilhamento de:
• Terreno
• Instalações de interesse restrito
• CUST/CUSD individual
• Compatível com cada potência
• Benefícios:
• Economia com terreno
• Sinergia logística e de
operação
• Usinas distintas, individuais
• Riscos:
• Sombra e rugosidade
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Questões regulatórias e comerciais
Acesse: http://bit.ly/usinashibridas
B - Associadas • Compartilhamento físico e
contratual de:
• Infraestrutura de conexão
• Acesso à rede
• Exemplo: Estudo EOL + UFV
• Contratação de uma capacidade de
uso da rede menor do que a soma
das potências individuais
• Requer discussão regulatória
• Tratamento do curtailment
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Questões regulatórias e comerciais
Acesse: http://bit.ly/usinashibridas
C - Híbridas
• Combinação ainda no processo de
produção
• Exemplo:
• HLT + biomassa
• EOL + UFV (mesmo conversor)
• Benefícios similares
• Economia potencialmente maior
• Sem curtailment,
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Questões regulatórias e comerciais
Acesse: http://bit.ly/usinashibridas
D - Portfólios Comerciais
• Não há, necessariamente,
proximidade física ou
compartilhamento de equipamentos
• Não afeta CUST/CUSD
• Natureza comercial-contratual
• Benefícios:
• Diversificação de ativos
• Redução de riscos (geração
complementar)
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Questões regulatórias e comerciais
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D - Portfólios Comerciais
C - Híbridas B - Associadas A - Adjacentes
Nível de integração
Barreiras
Não há Não há Necessário discutir questões
regulatórias e contratuais
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Questões regulatórias e comerciais
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QUESTÕES A DISCUTIR:
• Uso da rede
• Possíveis combinações
• Contratação e remuneração
• Contabilização e liquidação
• Consulta Pública ANEEL:
• Adequações regulatórias decorrentes da instalação de usinas
híbridas.
• 1º semestre/2019
• Agenda Regulatória 2019/2020
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Sistemas Isolados
Fonte: ONS
• Custos elevados (diesel)
• Logística complexa
• Potencial para soluções
híbridas
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Sistemas Isolados
Outubro/2016
Fevereiro/2014
+ +
• ↓ 8,8% LCOE
↓ 26% consumo de diesel
http://bit.ly/solar-acre http://bit.ly/solar-amazonas
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Conclusões
• Discretização temporal adequada para avaliação
• Avaliação do recurso x produção de energia
• Combinações de usinas eólicas e fotovoltaicas em desenvolvimento
• Necessário discutir questões regulatórias e contratuais
• Arranjos inovadores: ↑ eficiência, ↓ preço de energia
• Distinguir arranjos, benefícios e limitações
• Sistemas isolados: mercado potencial
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OBRIGADO
Twitter: @EPE_Brasil
Facebook: EPE.Brasil
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20090-003 - Centro - Rio de Janeiro
http://www.epe.gov.br/
Gustavo Pires da Ponte Consultor Técnico
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