Cepel concluiu, em novembro, treinamento de cinco meses ministrado a técnicos das empresas Eletrobras sobre sua cadeia de modelos computacionais voltada ao planejamento da expansão da geração no contexto atual de transição energética. A iniciativa ocorreu no âmbito do Grupo de Trabalho em Inteligência de Mercado e Expansão (GTIM), do Subcomitê de Planejamento da Expansão da Geração, e visou à preparação da equipe para o desenvolvimento de uma metodologia com foco no planejamento estratégico da expansão sob o ponto de vista empresarial.
O tema é de especial relevância à medida que o Sistema Eletrobras responde, hoje, por 29% da capacidade instalada do Brasil, com 49 usinas hidrelétricas, 10 termelétricas, 43 usinas eólicas e uma usina solar, próprias ou em parceria. No que diz respeito às plantas eólicas e solares, as perspectivas são bastante promissoras, em especial devido à redução nos custos de investimentos decorrente do desenvolvimento tecnológico e dos ganhos de escala. No entanto, estas fontes se caracterizam por uma produção de energia que varia ao longo do dia e, por não apresentarem capacidade de armazenamento, o seu desenvolvimento requer a existência e/ou desenvolvimento concomitante de tecnologias de resposta rápida no sistema elétrico para a garantia da confiabilidade desejada. “Planejar a expansão da geração tornou-se uma tarefa ainda mais complexa, exigindo modelos computacionais com uma representação da operação do sistema com maior detalhamento temporal e novos critérios de confiabilidade de atendimento à demanda de energia e potência”, elucida a pesquisadora do Cepel Maria Luiza Viana Lisboa, coordenadora do treinamento.
Maria Luiza acrescenta que, pelo porte do sistema elétrico brasileiro e suas características, a solução do problema da expansão pode se tornar inviável do ponto de vista computacional com uma análise detalhada da operação através de um único modelo. Alternativamente, estudos de planejamento podem ser realizados através de simulações encadeadas de modelos computacionais com crescente detalhamento da operação do sistema. “À luz de estudos assim realizados podem-se definir estratégias de expansão, analisar novas possibilidades de negócios e avaliar mudanças regulatórias para promover a implantação de novas tecnologias e/ou soluções energéticas que permitam melhor explorar as sinergias entre as fontes de geração e garantir uma operação confiável e econômica”, complementa.
Os modelos do Cepel e o treinamento
Os modelos computacionais desenvolvidos pelo Cepel para o planejamento da operação e expansão da geração incluem o MELP, NEWAVE, SUISHI, DESSEM e CONFINT. Durante o treinamento ministrado, para cada modelo, equipe de pesquisadores do Cepel, integrada por André Diniz, Carlos Henrique Sabóia, Cristiane Cruz, Fabio Batista, Thatiana Justino, além da própria Maria Luiza e da colaboradora Miryam Gerk, apresentou a formulação matemática, discussão de premissas básicas, descrição dos arquivos de dados entrada e saída, e auxílio para simulações de casos de estudo e análise crítica de seus resultados.
“Foi um treinamento diferenciado na forma e duração, com ampla discussão do problema da expansão da geração com maior participação de fontes renováveis não controláveis na matriz elétrica, capacitação básica em técnicas de otimização, apresentação de modelos computacionais e capacitação para sua utilização por meio do desenvolvimento e simulação de estudos de caso”, assinala Maria Luiza.
De acordo com a pesquisadora, foi desenvolvida uma abordagem soft-link destes modelos para o planejamento da expansão da geração e interligações regionais. “São todos modelos complexos que exigem grande quantidade de dados para sua simulação. Para o MELP, por exemplo, foi desenvolvida uma interface em Python para integrar as informações do banco de dados de investimentos às do banco de dados associados à operação das plantas de geração (arquivos de dados do programa NEWAVE). Adicionalmente, rotinas estão sendo desenvolvidas para definição de cenários de produção hidrelétrica e perfis intradiários de geração eólica para simulação da versão MELP com incertezas”, ressalta.
Camila Capobiango Martins, da Assessoria de Regulação da Geração da Eletrobras, também elogiou o treinamento. “Os debates técnicos promovidos foram interessantíssimos e contribuíram muito para a minha maturidade analítica na formação e identificação de aprimoramentos e propostas de novas concepções regulatórias. Quesitos, estes, fundamentais para termos um planejamento da expansão consistente, neste novo contexto de evolução do setor elétrico. E o bom disso tudo é a parceria da equipe do Cepel, que demonstrou estar disponível para suporte ao GTIM em desenvolvimentos futuros.”
Para Eduardo Cantarino, do Departamento de Engenharia Civil de Furnas, o treinamento, de fato, contribuirá bastante para as atividades a serem executadas pelo GTIM. “A explicação sobre as metodologias e os modelos ajudaram a aprimorar o conhecimento técnico de toda a equipe. Temos apenas que agradecer ao Cepel pelo apoio durante todo o treinamento, destacando sua excelência técnica e a disposição para contribuir”.
Interface LIBS
Para potencializar a utilização de seus modelos de otimização energética voltados ao planejamento da expansão e da operação do Sistema Interligado Nacional (SIN), o Cepel vem desenvolvendo um conjunto de ferramentas para facilitar a manipulação de dados, verificação de resultados e execução de simulações integradas. Dentre elas estão: I) reformulação dos dados dos modelos de forma unificada no formato CSV, em linguagem C++ II) uma interface gráfica em formato Web que permitirá o manuseio, análise e execução integrada destes modelos; III) bibliotecas que podem ser integradas em scripts, em Python, personalizados pelo usuário para atender às suas necessidades. A previsão para entrega das primeiras versões das novas ferramentas, para uso pelas empresas Eletrobras, é final de 2022.
