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Proyecto BJT Leonardo Bremermann

EVALUACIÓN MULTIÁREA DE SISTEMAS DE GENERACIÓN CON ELEVADA PRODUCCIÓN EÓLICA: RESERVA ESTÁTICA Y OPERACIONAL

Los sistemas de Energía Eléctrica (ESS) han evolucionado a lo largo de los años, aumentando cada vez más su complejidad. Esta situación está también relacionada con la importancia que las energías renovables están ganando en la producción de energía global. En Brasil y en el mundo, por razones económicas y ambientales, las fuentes de energía renovables están integradas a gran escala en los sistemas de generación.

Según una fuente de la Asociación de Energía Eólica de Brasil (ABEEólica) entre 2009 y 2011, en las seis subastas en las cuales la energía eólica participó, se contrataron 6.8 GW en nuevos proyectos en Brasil. Estos proyectos incrementaran el volumen de instalaciones de energía eólica en el país en más de 8.2 GW para el 2016, significando un aumento de 5.5 veces más de la capacidad actual, y atraerá una inversión de más de 20 mil millones de dólares.

Es de conocimiento común que debido a la naturaleza estocástica y probabilística del comportamiento del sistema, de la demanda y los fallos de los componentes del sistema eléctrico de potencia (SEP), las metodologías probabilísticas que evalúan la adecuación de la generación, se deben tomar en consideración.
La combinación de la generación convencional con fuentes de generación renovables, que implican métodos de previsión complejos aliado a la variabilidad del consumo, aumenta considerablemente el grado de dificultad asociado a la tarea de incluir un nivel elevado de producción eólica, en el procedimiento de unit commitment.

En la evaluación multiárea, la reserva estática de un sistema productor puede ser ampliado a través de interconexiones con otros sistemas. De esta forma, cuando la capacidad total disponible en un sistema productor es insuficiente, para satisfacer la demanda requerida dentro de su área, puede este recurrir a sistemas/áreas vecinas, mediante el uso de interconexiones.

En este sentido, este proyecto propone llevar a cabo el desarrollo de una herramienta computacional basada en metodologías probabilísticas capaces de proporcionar información adecuada para ayudar a los operadores de sistemas eléctricos, en la toma de decisiones, en relación con la planificación del Sistema Eléctrico Brasileño (SEB). Este proyecto tiene un alto potencial para el desarrollo de la ciencia y la innovación. Cuatro de las principales metas de este proyecto se pueden definir de la siguiente manera:

1. Concepción teórica y desarrollo de una metodología para el análisis de la adecuación del sistema de generación brasilero. Centrado en la planificación y operación a largo plazo, teniendo en cuenta la inclusión de elevada producción de energía eólica en la matriz energética brasilera, que consiste en su mayor parte de producción hidroeléctrica;

2. Concepción teórica y desarrollo de una metodología para el análisis y la evaluación multiárea del desempeño de los sistemas de generación de energía eléctrica enfocada en la planificación y operación a largo plazo, la integración de los aspectos de adecuación y garantía de suministro eléctrico, en un entorno donde las energías renovables (principalmente la eólica) incluyen una alta proporción de indeterminaciones. El modelado estocástico del comportamiento a largo plazo de los componentes del sistema (por ejemplo, ciclos de fallas y recuperación, disponibilidad de los recursos), y representación de los diferentes tipos de fallos, también debe tenerse en cuenta;

3. Concepción teórica y desarrollo de una herramienta computacional para evaluación multiárea e integración de la metodología, donde la reserva de funcionamiento está centrada fundamentalmente en la determinación de los índices de riesgo relativos a la flexibilidad del sistema de potencia, teniendo en cuenta el impacto de las indeterminaciones derivadas del alto nivel de energía eólica en la matriz de energía en Brasil, variabilidad de la demanda y fallos de las unidades generadoras;

4. Concepción teórica y desarrollo de un proyecto demostrativo en cooperación con una empresa del sector eléctrico, para implementar en ambiente de demostración la herramienta desarrollada, realizando así las pruebas adecuadas para la correcta validación de la metodología propuesta, que proporciona una nueva base para el análisis y la evaluación de la adecuación el sistema de generación brasileño teniendo en cuenta un alto porcentaje de producción eólica.

Entidades Asociadas

UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina Brasil
INESC P&D Brasil Brasil
LAB PLAN Brasil