Ahr jul 10 PREVISÃO DA PRODUÇÃO ELÉCTRICA DE BASE RENOVÁVEL (EÓLICA) Álvaro Rodrigues Julho 2010.

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1 ahr jul 10 PREVISÃO DA PRODUÇÃO ELÉCTRICA DE BASE RENOVÁVEL (EÓLICA) Álvaro Rodrigues Julho 2010

2 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

3 ahr jul 10 Eólica - ranking europeu

4 ahr jul 10 Portugal – capacidade de base eólica

5 ahr jul 10 Fonte: DGEG Portugal– capacidade geradora (2009)

6 ahr jul 10 Fonte: DGEG Produção eléctrica – contribuição das FER

7 ahr jul 10 Fonte: DGEG Produção eléctrica – crescimento da eólica

8 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

9 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?

10 ahr jul 10 Previsão, para quê?

11 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

12 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

13 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

14 ahr jul 10 Sensibilidade às variações do vento

15 ahr jul 10 Velocidade do vento e potência

16 ahr jul 10 Velocidade do vento e potência II

17 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 -

18 ahr jul 10 Previsão da velocidade do vento

19 ahr jul 10 Sistema de previsão

20 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?

21 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

22 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 -

23 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 160 000€ de benefício anual. (*) Jeremy Parkes et. al., “Forecasting For Utility-Scale Wind Farms – The Power Model Challenge”, Garrad Hassan, 2009 Valor da previsão

24 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%

25 ahr jul 10 obrigado pela atenção ahr@fe.up.pt