ahr jul 10 PREVISÃO DA PRODUÇÃO ELÉCTRICA DE BASE RENOVÁVEL (EÓLICA) Álvaro Rodrigues Julho 2010
ahr jul 10 Energia eólica em Portugal Necessidade de prever a produção eléctrica de base eólica Técnicas/abordagens de previsão da produção Importância da previsão meteorológica (vento) Projecto EPREV Valor da previsão da produção no mercado Desenvolvimentos e desafios para a previsão Sumário
ahr jul 10 Eólica - ranking europeu
ahr jul 10 Portugal – capacidade de base eólica
ahr jul 10 Fonte: DGEG Portugal– capacidade geradora (2009)
ahr jul 10 Fonte: DGEG Produção eléctrica – contribuição das FER
ahr jul 10 Fonte: DGEG Produção eléctrica – crescimento da eólica
ahr jul 10 Acentuada variabilidade do vento, por vezes em intervalos de poucas horas (rampas) As redes eléctricas e os centros electroprodutores têm que manter uma elevada qualidade de serviço O crescimento da capacidade geradora de base eólica torna o sistema mais vulnerável A participação nos mercados de electricidade exige a antecipação das quantidades de energia que cada centro produtor vai entregar Necessidade da previsão
ahr jul 10 Gestão dos sistemas eléctricos de energia Gestão de congestionamentos de rede Gestão de grupos de reserva Definição de estratégias de armazenamento Planeamento da manutenção e gestão dos parques eólicos Participação no mercado eléctrico Previsão, para quê?
ahr jul 10 Previsão, para quê?
ahr jul 10 Previsões de muito curto prazo - até 6 horas participação no mercado intra-diário gestão de unidades rápidas (serviços do sistema) Previsões de curto prazo - 30 minutos a 72 horas participação no mercado diário intervenções nos parques eólicos Previsões de médio prazo - 72 horas a algumas semanas gestão das centrais eléctricas convencionais grandes intervenções nos parques eólicos Previsões de longo prazo – alguns anos planeamento de expansão da rede eléctrica caracterização do recurso Horizonte temporal da previsão
ahr jul 10 Modelos Físicos Modelos Estatísticos Modelos Híbridos (Físicos e Estatísticos) Em cada abordagem são utilizadas técnicas de distintas, diferindo entre elas desde a informação utilizada para prever até aos algoritmos matemáticos utilizados. Técnicas/abordagens de previsão da produção
ahr jul 10 Os modelos puramente estatísticos produzem bons resultados para horizontes muito curto prazo, no caso da previsão eólica, até 6 horas. Quando se pretende conhecer a variação da produção para um horizonte mais alargado é necessário recorrer a modelos que utilizem como informação de entrada a previsão numérica das variáveis meteorológicas explicativas, no caso da eólica, a velocidade e a direcção do vento, entre outras. Técnicas/abordagens de previsão da produção
ahr jul 10 Sensibilidade às variações do vento
ahr jul 10 Velocidade do vento e potência
ahr jul 10 Velocidade do vento e potência II
ahr jul 10 Condições fronteira NCEP Modelo mesoscala. (previsão da velocidade) MM5 6 km / 2 km Modelos “estatísticos” PCM MOS LogAR FCBF Modelos “curva de potência - matriz” Ventos ; WAsP Previsão da “produção eólica” EPREV -
ahr jul 10 Previsão da velocidade do vento
ahr jul 10 Sistema de previsão
ahr jul 10 Vários modelos NWP Sistemas de previsão robustos e avançados Conhecimento sólido de meteorologia para “afinação” dos modelos Módulo para previsões de muito curto prazo Módulo para previsão de rampas Dados de operação históricos e on-line Como obter boas previsões da produção?
ahr jul 10 Melhorar o uso da informação Combinação de diferentes NWP Utilização de ensembles Envolvimento dos serviços de meteorologia Escalas espaciais e temporais mais reduzidas Maior resolução espacial Previsões de mais curto prazo Previsão de rampas e eventos extremos Integração da previsão na cadeia de decisão … Desenvolvimentos em curso
ahr jul 10 Modelação da mesoscala MesoNH, WRF Previsões multi-modelo ensemble previsão dinâmica da incerteza Modelação de microscala matrizes c/curva real acoplamento mesoscala/microscala (CFD) “Sistema” modelos PCM, AR e fusão data streams (adaptação dinâmica dos modelos) agregação regional EPREV -
ahr jul 10 O valor da previsão da produção no mercado eléctrico depende do mercado em causa, da conjuntura e dos preços da electricidade, entre muitos outros factores. O benefício de um previsão de elevada qualidade foi estimado (*), para o mercado espanhol, em 7 €/MWh, para um parque isolado, 3 €/MWh para um portfolio. Num parque de 100 MW, pode chegar a 1,6 m€ anuais. A redução de 1% no erro da previsão pode corresponder a cerca € de benefício anual. (*) Jeremy Parkes et. al., “Forecasting For Utility-Scale Wind Farms – The Power Model Challenge”, Garrad Hassan, 2009 Valor da previsão
ahr jul 10 A TPWind resume assim o objectivo/ambição da previsão no domínio da energia eólica para 2030: Estimar o potencial eólico com incerteza ≤3% (RECURSO) Conhecer as características detalhadas do vento com incerteza ≤3% (PROJECTO) Fazer previsões de curto prazo, do vento e da produção, com incerteza ≤3% (MERCADOS) O futuro da previsão eólica – meta dos 3%
ahr jul 10 obrigado pela atenção