- 1 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Simulação do mercado de energia eléctrica usando o GAMS Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor.

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1 - 1 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Simulação do mercado de energia eléctrica usando o GAMS Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor Coordenador Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa MEN - Mercados de Energia Mestrado em Engenharia Electrotécnica

2 - 2 - Agenda ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa 1.Enquadramento 2.Exemplo de aplicação 3.Programação em GAMS 4.Exercícios

3 - 3 - Enquadramento ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa A liberalização do sector eléctrico e o MIBEL O sector eléctrico conheceu uma profunda alteração estrutural à escala mundial, com especial importância a partir 1990, que se pode designar genericamente por reforma. Esta reforma, embora com diferenças entre os diversos mercados, consiste na liberalização dos segmentos potencialmente competitivos e pela regulação dos segmentos considerados como monopólios naturais. Neste contexto o sistema eléctrico português conheceu uma primeira reforma em 1995, com legislação específica que pretendeu separar o sistema regulado (SEP) do sistema liberalizado (SENV). A 1 de Julho de 2007 teve lugar a integração do mercado português e o mercado espanhol (liberalizado desde 1998) dando lugar ao Mercado Ibérico de Electricidade (MIBEL).

4 - 4 - Exemplo de aplicação Licitações e equilíbrio no mercado diário ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Considere um mercado de energia eléctrica em que se efectuaram as seguintes licitações de compra e de venda para uma dada hora: C O M P R A V E N D A Potência Preço Potência Preço (MW) (/MWh) (MW) (/MWh) c1 500 180 v1 300 0 c2 300 80 v2 200 80 c3 400 50 v3 100 30 c4 100 100 v4 400 20 c5 200 20 v5 200 60 v6 150 40 v7 80 10 v8 200 55 Indique quais as licitações de compra e venda que casaram e determine o preço e a potência de fecho do mercado.

5 - 5 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa * MODELO DE MERCADO para casamento de licitacoes de compra e venda * seguindo a logica do mercado diario do MIBEL SETS c indice das licitacoes de compra /c1*c5/ v indice das licitacoes de venda /v1*v8/ ; TABLE COMPRA(c,*) licitacoes de compra POT PRC * Potencia Preco * (MW) (/MWh) c1 500 180 c2 300 80 c3 400 50 c4 100 100 c5 200 20 ; Programação em GAMS (1/4)

6 - 6 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Programação em GAMS (2/4) TABLE VENDA(v,*) licitacoes de compra POT PRC * Potencia Preco * (MW) (/MWh) v1 300 0 v2 200 80 v3 100 30 v4 400 20 v5 200 60 v6 150 40 v7 80 10 v8 200 55 ; VARIABLES W funcao objectivo - bem estar social Pc(c) potencia casada de cada licitacao de compra Pv(v) potencia casada de cada licitacao de venda ;

7 - 7 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Programação em GAMS (3/4) POSITIVE VARIABLES Pc(c), Pv(v); EQUATIONS BESOCIAL equacao funcao objectivo - bem estar social PMAXCMP(c) equacao de potencia maxima das lcitacoes de compra PMAXVND(v) equacao de potencia maxima das licitacoes de venda BALANCO equacao de balanco entre a potencia casada de compra e venda ; BESOCIAL.. W =e= SUM(c, COMPRA(c,'PRC')*Pc(c)) - SUM(v, VENDA(v,'PRC')*Pv(v)); PMAXCMP(c).. Pc(c) =l= COMPRA(c,'POT'); PMAXVND(v).. Pv(v) =l= VENDA(v,'POT'); BALANCO.. SUM(c, Pc(c)) =e= SUM(v, Pv(v)); MODEL Bolsa /ALL/; SOLVE Bolsa USING LP MAXIMIZING W;

8 - 8 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Programação em GAMS (4/4) Parameters Preco preco de mercado Potencia potencia casada; Preco = SMAX(v,sign(Pv.l(v)) * VENDA(v,'PRC')); Potencia = SUM(v, Pv.l(v)); DISPLAY W.l, Pc.l, Pv.l, Preco, Potencia;

9 - 9 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa 1. A partir do mercado diário do MIBEL (www.omel.es) obtenha os dados reais relativos a uma hora de licitações. Com base nesses valores simule o mercado e determine o preço e a potência de fecho.www.omel.es 2. Compare os valores obtidos com os valores reais de mercado e comente as diferenças. 3. Implemente uma forma de obter por simulação os valores reais de mercado (sugestão: retire das licitações de venda aquelas que tendo mérito económico não casaram por serem ofertas complexas). Exercícios de aplicação

10 - 10 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Simulação do mercado de energia eléctrica usando o GAMS Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor Coordenador Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa MEN - Mercados de Energia Mestrado em Engenharia Electrotécnica