A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Operador Nacional do Sistema Elétrico GD e a Estabilidade.....Integrando GD a Rede A visão do Operador da Rede Rio de Janeiro, 14-09-2004 VII Seminário.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Operador Nacional do Sistema Elétrico GD e a Estabilidade.....Integrando GD a Rede A visão do Operador da Rede Rio de Janeiro, 14-09-2004 VII Seminário."— Transcrição da apresentação:

1 Operador Nacional do Sistema Elétrico GD e a Estabilidade.....Integrando GD a Rede A visão do Operador da Rede Rio de Janeiro, VII Seminário de Geração Distribuída INEE – Instituto Nacional de Eficiência Energética João Batista Silva Assistente Diretoria Adm. Serv. Transm.

2 2 Desafios da Integração da G.Distribuída I.Desafios Comerciais II.Desafios Regulatórios III.Desafios Técnicos

3 3 As Formas Atuais de Sistemas Elétricos Sistema Elétrico Convencional Centrais de geração centralizadas e distribuição para os consumidores Centrais de geração Residências Fábricas Edifícios

4 4 Sistema com Geração Distribuída Produção Edifícios "inteligentes" (com seus próprios geradores) Fábricas Co-geração Edifícios Fonte: The Economist; ABB Residências Eólicas Centros de Controle Armazenadores de energia Fontes Solares Hospital (com seus próprios geradores) Casas "inteligentes" e veículos (VEH) (com seus próprios geradores a hidrogênio) As Formas Atuais de Sistemas Elétricos VEH

5 5 íDemanda máxima = 55,800 MW íCapacidade Instalada = 77,321 MW Hidro: MW ( > 85%) íProdução = 365 TWh 92% hidro íSupre 98% do mercado brasileiro íConsumidores = 47 milhões íRenda Global = US$ 17 bilhões íRecursos G & T = US$ 220 bi (40% GNP) Oferta de Energia & Dados de Mercado Sistema Interligado Nacional Configuração Física: 349 usinas / 12 bacias; cerca 20 núcleos de GT km de LTs, 620 circ. e 314 SEs; Mais de 700 pontos de entrega às Distribuidoras. Sistemas Isolados 2% do mercado brasileiro

6 6 o T2 Geração Transmissão Distribuição T4 T6 T7 T1 T3 D4 T8 T9 O ONS é o integrador de uma rede de múltiplos agentes e instalações D2 CL1 D3 73 agentes 26 agentes 37 agentes GT1 GH1 GH2 GH3 GH4 D1 GT2 GH5 GH6 Rede de distribuição T km de LTs 620 circuitos 314 sub-estações 349 Unidades Geradoras O Sistema Interligado Nacional - SIN e seus Agentes....Distribuídos Consumidor Final Pontos de Entrega de Energia: 700 GD1 GD2 GTn

7 7 GD Complementar à GC x Expansão da Transmissão (T) GD se contrapõe à necessidade da expansão "concorrencial" de transmissão ( não é mais monopólio!) Teoricamente, se GD Demanda, T 0 A T também visa Segurança elétrica (Requisitos mais sofisticados das cargas modernas, back-up da própria GD) Confiabilidade e maior disponibilidade dos Pontos de Entrega à Distribuição ( mais de 700 pontos ) Otimização Energética ( fora da ponta ) Redução de Perdas T tem que garantir o despacho de muitos cenários de plantas de geração em operação... agora sem e com GD

8 a a km km 1995 a a km km Evolução da extensão da Rede Básica de Transmissão - km T: são interligações inter-regionais em 500kV, não foram considerados km da expansão da N-S III nem as integrações dos sistemas hoje isolados e a ligação à Manaus 2004 Modelo Anterior Modelo vigente através das Leis n o 9648/98 e 10848/04 T Médio = km a.a.( Previsto) T

9 9 Capacidade de transferência de energia das Regiões N e SE para a Região NE Capacidade de transferência de energia da UHE Itaipu e Região Sul para a Região Sudeste Linhas de Transmissão são Usinas Virtuais Equivale a uma UHE de cerca de MW Investimento > que 30,0 Bilhões de R$ - em geração Equivale a uma UHE de cerca de MW Investimento > que 30,0 Bilhões de R$ - em geração Realização de km de LTs Investimento de 8,2 Bilhões de R$ - em transmissão Realização de km de LTs Investimento de 8,2 Bilhões de R$ - em transmissão

10 10 Modelo Anterior Tarifa de Suprimento remunera T + G 10 6 R$ Receita de Transmissão aprox. 10% da Receita Global do Setor Modelo de Transmissão – Receita Crescente Sem inadimplência!! Remuneração explícita da Transmissão, que passa a ser um Segmento de Negócio Modelo vigente através das Leis n o 9648/98 e 10848/04

11 11 Expansão da Transmissão x Aumento da Receita das Transmissoras Análise dos Insumos intervenientes na Receita das Transmissoras Milhões R$ 0,4 % da Receita Global do Setor Receita das Transmissoras no Futuro!

12 12 Estimativa das Economias que Poderiam ser Introduzidas pela GD Influência da Expansão da GD nos Investimentos de Transmissão, em 3 a 5 anos A expansão prevista para as Redes de Transmissão representará 0,5% ao ano da receita total do setor elétrico; Estes 500 milhões de R$ são suficientes para construir cerca de MW de GD; Esta expansão da transmissão reduz para MW a necessidade adicional de GC que, por sua vez, exigirá expansão da transmissão; Considerando os planos atuais de integração inter-regionais e de expansão da produção de energia, a GD não deverá poder deslocar significativos investimentos em transmissão, nos próximos 3 a 5 anos. Conjugação GD & GC com Eficientização das Cargas Considerar GD no rol de alternativas à expansão da produção de energia e ponta do sistema – ver trabalho de Mercados / PSR ; Melhorar a eficiência dos processos que consomem energia elétrica para modular ( e reduzir ) as demandas.

13 13 Impactos da GD para operação do SIN I.Energéticos II.Elétricos A GD tem relevância sistêmica do ponto de vista energético e relevância local do ponto de vista elétrico.

14 14 Impactos Energéticos – na visão do Operador Aspectos Favoráveis Redução da dependência de importação de energia em algumas regiões; Redução das perdas na malha de transmissão; Redução da dependência de fontes de mesma natureza – diversidade tecnológica. Aspectos que Requerem Atenção Aumento da Reserva girante, em função da intermitência de algumas fontes; Comprometimento do despacho otimizado, dependendo do nível de penetração da GD, em função da operação das Usinas hidráulicas em faixas de baixo rendimento; Investimento novos. Segue

15 15 Aspectos positivos Escalonamento do Investimento na transmissão; Redução das perdas na malha de transmissão ; Recomposição mais rápida de cargas frente a grandes perturbações; Estabilidade(modularidade) na curva de carga; Suprimento de Serviços Ancilares: reserva de geração, controle forma de onda da tensão, etc. Impactos Elétricos – Experiência com a Inserção das Usinas Emergenciais, do Proinfa e UTEs a GN Aspectos que Requerem Ajustes e Investimentos Aumento das perdas na malha de sub transmissão, em algumas situações; Necessidade de investimentos na malha de distribuição ( superação de equipamentos por aumento do nível de curto-circuito); Proteções das instalações das redes de subtransmissão e de distribuição

16 16 Impactos Elétricos – Experiência com a Inserção das Usinas Emergenciais, do Proinfa e UTEs a GN Aspectos Operativos E m casos de elevada penetração de GD, deve-se tomar cuidado especial com controlabilidade, sob risco de reduzir a margem de estabilidade eletromecânica; Aumento da penetração harmônica a partir de fontes que se interligam com a rede a partir de conversores e da VTCD ( variação de tensão de curta duração, dependendo do grau de penetração da GD. Necessidade de Inclusão de: Novos centros de controle, supervisão e previsão de produção das GD e de Proteções direcionais; Esquemas de corte de carga adaptados aos montantes de GD despachada; Redimensionamento dos esquemas de controle de sobretensões

17 17 Geração Distribuída - Avaliação perdas elétricas - Análise do Desempenho Dinâmico - Níveis de Curto circuito - Cuidados especiais Geração Distribuída - Avaliação perdas elétricas - Análise do Desempenho Dinâmico - Níveis de Curto circuito - Cuidados especiais

18 18 Expansão da Oferta no Período Sistema Estudado Sudeste/Centro-Oeste Brasileiro em particular área Rio/E. Santo Critérios adotados Para GD unidades de até 50MW Para PIE UTE de 500 e 1000MW Angra I e II fora de operação

19 19 Impactos em Regime Permanente Variação de Perdas x Variação de Carga na Área Rio Carga (MW) Variação das Perdas(MW) Incremento de Perdas (MW) - Ger. Remota. - FP 0,85 Incremento de Perdas (MW) - Ger. Distribuida - FP 0,85 Incremento de Perdas (MW) - Ger. Ext. Incremento de Perdas (MW) - Ger. Dist. - FP 1 GRGD FP: 0,85 FP: 1,00 GR GD

20 20 Impactos Dinâmicos - Geração Distribuída 40 UTEs de 50 MW –FP 0,85– Sem Estabilizador 40 UTEs de 50 MW– FP 0,85– Com estabilizador

21 21 Do Ponto de Vista de Níveis de Curto-Circuito Resultados Curto-Circuito Geração distribuída (2000MW)

22 22 Conclusões Geração distribuída - Embedded Generation alternativa competitiva - pode ajudar a operação do sistema brasileiro, principalmente em condições restritivas - com expansão limitada e operando próximo aos limites de segurança; abordagem deve ser via procedimentos de distribuição; dependência crescente em ações coordenadas de Controle e Sistemas Especiais de Proteção.

23 23 Conclusões das Análises Realizadas Curto-circuito e Perdas variação acentuada dos níveis de curto circuito com impacto em alguns equipamentos próximos da GD Estabilidade Eletromecânica é importante o impacto(grau de penetração) da GD - excitatrizes e PSS necessidade de se investir em controladores para GD Interação com o ONS tanto mais necessária quanto maior o grau de penetração da GDestabelecer maior aproximação criação de mecanismos de previsibilidade energética e de reserva e de respaldo à segurança sistêmica na falta GD. necessidade de se apoiar ANEEL num processo cooperativo de construção de Procedimentos de Distribuição. Convivências da GD com outras Formas de produção de Energia deverá ocorrer através da criação de padrões que permitam explorar as mútuas vantagens – criação dos Procedimentos de Distribuição e revisão dos Procedimentos de Rede (ONS) para adaptá-los à evolução das tecnologias GD Perdas Ohmicas redução importante no nível de perdas favorável a GD

24 24 Melhoria do Atendimento Eletro-energético pela introdução dos Projetos do Proinfa

25 25 Custos Marginais de Operação Análise Estrutural Mercado Referência Mercado Alto-6,4%aa situação favorável de atendimento em ; c/ elevação de riscos de déficit no final do horizonte, em 2008; equilíbrio oferta X demanda caracterizado por CMO próximos ao VN VN= 110 R$/MWh condições atendimento , ainda aceitáveis; em 2008, já se observa risco déficit bastante alto ( até 9 a 20 %); o CMO médio anual > VN p/ todos os subsistemas indica necessidade de aumento da oferta VN= 110 R$/MWh

26 26 Cenários de Evolução da Potência Instalada UTE Termorio (Blocos II e III) = 739,6 MW UTE Araucária = 469 MW UHE Itaipu (atraso das UGs 19 e 20) =1.400 MW Equivale aproximadamente à complementação do Proinfa

27 27 Efeito das Características dos Componentes das Redes Elétricas e das Cargas nos Requisitos de QEE Sistemas Elétricos Tradicionais Predomínio de Componentes Eletromecânicos Sistemas Elétricos Tradicionais Predomínio de Componentes Eletromecânicos Sistemas Elétricos Atuais Proliferação de Componentes com tecnologia eletrônico-digitais Sistemas Elétricos Atuais Proliferação de Componentes com tecnologia eletrônico-digitais Características: robustez e linearidade Características: sensíveis à forma de onda de tensão e não lineares Requisitos Básicos de QEE: -adequação geração x mercado; -segurança das instalações de transmissão; -regulação de tensão e freqüência. Requisitos Básicos de QEE: -adequação geração x mercado; -segurança das instalações de transmissão; -regulação de tensão e freqüência. Requisitos Adicionais de QEE: -distorção harmônica; -flutuação de tensão (cintilação); -desequilíbrio; -variação de tensão de curta duração (sag / swell). Requisitos Adicionais de QEE: -distorção harmônica; -flutuação de tensão (cintilação); -desequilíbrio; -variação de tensão de curta duração (sag / swell). Sistemas Elétricos x Requisitos de QEE

28 28 Desafios Técnicos Informações a serem prestadas pelo Acessantes Atender os Procedimentos de Rede no que couber; considerar a prática das concessionárias de distribuição e de transmissão Documentos de apoio :Cartilha de Acesso, Manual dos Agentes, manual dos Geradores Requisitos a serem atendidos : Atender os Procedimentos de Rede e/ou Normas das distribuidoras nos seguintes aspectos: Fator de Potência das instalações; Faixa de Freqüência; Faixa de Tensão; Requisitos de qualidade de potência

29 29 Desafios Técnicos Estudos de Impacto na Rede a serem desenvolvidos pelos Acessantes: Avaliar o impacto das novas instalações sobre a rede tanto sob a ótica das analises de regime permanente como de transitório.

30 30 Redução dos Desafios Técnicos Padronizar os requisitos na Rede de Distribuição : Implantar um Procedimento de Rede para a Rede de Distribuição ( tensão < 230 kV) ;

31 31 VEH – Veículo Elétrico Híbrido Visão do ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico Brasileiro Cenário com VEH no Brasil Estimando em 1,5 milhões de veículos Se 5 % da frota passar a ser de VEH, ou seja VEH / ano, esta será capaz de atender ao acréscimo anual de ponta ( 4,000 MW / ano) Preocupações do ONS Desconhecimento da produção de energia e da carga dos VEH – duração, local e intensidade Dimensionamento das redes elétricas para atender aos movimentos dos fluxos de energia. ALEATORIEDADE X CONTROLABILIDADE


Carregar ppt "Operador Nacional do Sistema Elétrico GD e a Estabilidade.....Integrando GD a Rede A visão do Operador da Rede Rio de Janeiro, 14-09-2004 VII Seminário."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google