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- 1 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 :: :: :: Sessão #13 :: Simulação de mercados de energia eléctrica com modelo baseado em custos de produção :: Previsão.

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1 - 1 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 :: :: :: Sessão #13 :: Simulação de mercados de energia eléctrica com modelo baseado em custos de produção :: Previsão de preços, produções e trânsito nas interligações :: Jorge de Sousa Professor Coordenador ISEL - Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa Formação Galp Energia Modelação e Simulação de Mercados de Energia Eléctrica

2 - 2 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Agenda Enquadramento Modelos de previsão Simulação com base em custos de produção Exercícios de aplicação

3 - 3 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 O desempenho dos diversos agentes que actuam em mercados liberalizados de energia eléctrica depende em grande medida da sua capacidade de previsão dos principais determinantes. Particular destaque assume a previsão de preços, especialmente na perspectiva de um agente produtor ou comercializador. Neste sentido é usual recorrer-se a modelos de mercado para se obterem previsões fundamentadas de preços, volumes, trânsito nas interligações, nível de emissões, receitas, entre outras. Os modelos utilizados podem ser de diversas categorias, consoante o tipo de aplicação e o grau de sofisticação requeridos para as previsões. A simulação de mercados com base em modelos de custos de produção tem um nível de utilização generalizado e tem como principais vantagens a sua consistência e o nível de detalhe com que representa os aspectos físicos do sistema. Enquadramento Simulação de mercados com base em custos

4 - 4 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Agenda Enquadramento Modelos de previsão Simulação com base em custos de produção Exercícios de aplicação

5 - 5 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Modelos de previsão Categorias de modelos de previsão de preços Modelos de previsão de preços Modelos de agentes Modelos de equilíbrio Modelos estatísticos Modelos de simulação

6 - 6 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Agenda Enquadramento Modelos de previsão Simulação com base em custos de produção Exercícios de aplicação

7 - 7 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Simulação com base em custos Características dos modelos de simulação Os modelos de simulação representam o despacho dos grupos produtores baseado nas suas características, considerando ainda os requisitos operacionais e as restrições do sistema. Incorporam aspectos físicos dos grupos produtores tais como o rendimento, a capacidade, as rampas de subida e descida, assim como características económicas relativas ao despacho e comissionamento destes grupos tais como os custos de produção e os custos de arranque e paragem. Este tipo de modelos permite ainda incluir requisitos de segurança de sistema (p.e. reserva girante), e restrições de sistema (p.e. capacidade de transporte das linhas). Devido ao grau de detalhe com que o sistema é representado os modelos de simulação permitem obter um melhor entendimento dos principais determinantes de formação dos preços e de outras variáveis relevantes, comparativamente com outros tipos de modelos.

8 - 8 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Simulação com base em custos Estudo de caso: Dados do sistema ProcuraProdução hídrica e PRE Procura térmica [MWh] Ponta407501100029750 Vazio18000350014500 Oferta térmica Procura, produção hídrica e PRE Tecnologia Capacidade Instalada Custos de Produção Emissões Específicas [MW][/MWh][ton CO 2 /MWh] Nuclear78163,420 Carvão A194414,730,895 Carvão B182316,560,895 Carvão C994119,360,933 CCGT752530,230,382 Fuel515133,800,737

9 - 9 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Simulação com base em custos Resultados para P CO2 = 0 /ton 1. Nuclear 2. Carvão A 3. Carvão B 4. Carvão C 5. CCGT 6. Fuel 2 1 3 4 5 6 Vazio 14500 MWh Ponta 29750 MWh A curva de oferta é obtida com base nas centrais térmicas (capacidade instalada e custos de combustível e de CO2) colocadas por ordem de mérito. Esta curva é intersectada com a procura residual térmica para se obter o fecho de mercado (no exemplo para o vazio e ponta).

10 - 10 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 1. Nuclear 2. Carvão A 3. Carvão B 4. Carvão C 5. CCGT 6. Fuel 2 1 3 4 5 6 1 2 5 3 4 6 Simulação com base em custos Comparação entre P CO2 = 0 e 30 /ton P CO2 0/ton30/ton VazioPontaVazioPonta P e [/MWh]19,3633,8041,6955,91 [%] 115%65% Vazio 14500 MWh Ponta 29750 MWh

11 - 11 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Agenda Enquadramento Modelos de previsão Simulação com base em custos de produção Exercícios de aplicação

12 - 12 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 Considere os seguintes dados relativos à oferta térmica, procura, produção hídrica e PRE de um mercado que integra dois países (país 1 e 2): Exercícios de aplicação Procura (País 1) Hídrica e PRE (País 1) Procura (País 2) Hídrica e PRE (País 2) [MWh] Ponta80003500327507500 Vazio40001000140002500 Tecnologia Capacidade Instalada Custos de Produção Emissões Específicas País [MW][/MWh][ton CO 2 /MWh][1,2] Nuclear78163,4202 Carvão A194414,730,8952 Carvão B182316,560,8951 Carvão C994119,360,9332 CCGT752530,230,3822 Fuel515133,800,7371 Oferta Procura

13 - 13 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 1. Usando um modelo de simulação baseado em custos de produção, determine para os períodos de ponta e de vazio e para um preço de CO2 de 0 /ton: a. O consumo residual térmico de cada país b. O preço do mercado eléctrico na ponta e no vazio c. A produção térmica total e de cada tecnologia d. As emissões de CO2 totais e as de cada tecnologia e. A produção térmica de cada país f. A energia em trânsito na interligação e o seu sentido 2. Efectue novas simulações para preços de CO2 de 10, 30 e 100 /MWh. Analise e justifique os resultados obtidos. 3. Como se alterariam os preços do mercado eléctrico na ponta e no vazio se o custo do carvão sofresse um aumento de 20% (para um preço de CO2 de 10 /ton)? Exercícios de aplicação

14 - 14 - Sessão #13 | 26 Julho 2010 :: :: :: Sessão #13 :: Simulação de mercados de energia eléctrica com modelo baseado em custos de produção :: Previsão de preços, produções e trânsito nas interligações :: Jorge de Sousa Professor Coordenador ISEL - Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa Formação Galp Energia Modelação e Simulação de Mercados de Energia Eléctrica


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