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

- 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 - 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) c v c v c v c v c v v v v Indique quais as licitações de compra e venda que casaram e determine o preço e a potência de fecho do mercado.

- 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) c c c c c ; Programação em GAMS (1/4)

- 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) v v v v v v v v ; 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 - 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 - 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 - ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa 1. A partir do mercado diário do MIBEL ( 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. 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

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