MODELAGEM QUADRÁTICA DO CUSTO DE GERAÇÃO TERMELÉTRICA: UM ESTUDO DE CASO DA REGIÃO NORDESTE DO BRASIL

Abstract

O planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos consiste em definir uma política de geração econômica e confiável, resultando em decisões de despacho hidrelétrico e termelétrico que minimizem o custo da operação em um determinado horizonte de planejamento, garantindo o atendimento da demanda. O custo da operação de um sistema hidrotérmico geralmente está associado ao combustível das termelétricas, portanto, conhecer o custo do despacho termelétrico é essencial para que se possa realizar um planejamento adequado da sua operação. Devido às características das termelétricas, seu custo de geração é mais bem representado por uma função quadrática, estimada a partir de dados de taxa de aquecimento das unidades termelétricas. Porém, no planejamento da operação do sistema elétrico brasileiro, o Operador Nacional do Sistema considera um custo linear para as termelétricas. Neste trabalho, propõe-se uma modelagem quadrática para a geração termelétrica, por meio da agregação de todas as termelétricas de um sistema em uma única termelétrica equivalente, considerando o custo linear e capacidade de geração de cada unidade. Desta forma, obtêm-se os coeficientes da função quadrática para o custo de geração, que representem de forma mais aproximada os custos reais da geração termelétrica, comparado à abordagem linear. Para essa representação quadrática, foi proposto um problema de otimização que minimiza, por ordem de mérito, o custo de cada megawatt adicional despachado. A solução do problema de otimização resulta em um conjunto de pontos que relacionam custo e valor de despacho. Esse conjunto de pontos permite construir a curva quadrática da unidade termelétrica equivalente. Realizou-se um estudo de caso do sistema termelétrico da região nordeste do Brasil, considerando dados reais da capacidade de geração e o respectivo custo linear de cada termelétrica. A metodologia proposta foi aplicada ao sistema estudado, resultando nos coeficientes da função quadrática para o custo do despacho da geração termelétrica na região.