Um estudo desenvolvido pela MRTS – Consultoria e Engenharia Ltda, em conjunto com a Escola Politécnica da USP para a Companhia Energética de São Paulo – CESP, identificou que ocorre redução da geração hidrelétrica na região SE/CO no período seco à medida que é aumentada a participação da energia eólica.
Para demonstrar o efeito, foram traçadas duas curvas de Geração Hidráulica Total pelo tempo, uma para o caso base e outra para uma alternativa eólica. Através da análise dos resultados na Figura 5-7 nota-se que nos meses de julho a outubro a geração hidráulica para o caso alternativa eólica foi menor, o que comprova a complementaridade entre os regimes hidrológico e eólico.
Em termos de energia armazenada, o referido estudo mostra que conforme a participação eólica torna-se mais efetiva, a Energia Armazenada do sistema aumenta.
Figura 5-7- Geração hidráulica em cenários base e alternativa eólica
Fonte: “Metodologia e Ferramental de Apoio à Decisão Empresarial para implantação de Empreendimentos de Geração Sazonal de Energia, contemplando mitigação de riscos de
mercado e análise de Portfólio” (9)
Assim como foi explorado nas revisões bibliográficas, a respeito da complementaridade existente entre as fontes renováveis exploradas no país, é necessário analisar a complementação energética entre as fontes consideradas no estudo, com o objetivo de identificar ganhos resultantes da diversificação de portfólios em diferentes cenários.
Figura 5-8 - Energia armazenada em cenários base e com substituição por eólicas
Fonte: “Metodologia e Ferramental de Apoio à Decisão Empresarial para implantação de Empreendimentos de Geração Sazonal de Energia, contemplando mitigação de riscos de
mercado e análise de Portfólio” (9)
1.700 1.900 2.100 2.300 2.500 2.700
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
M W m é d io s Sudeste/ CO Ano 2016
Caso Base Alternativa Eólica
110.000 130.000 150.000 170.000 190.000
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
M W m é d io s Sudeste/CO Ano 2016
Para que os resultados ganhem um sentido prático, é assumido que o conjunto de usinas em estudo faz parte de uma única empresa para aferição do “hedge” econômico e financeiro. A partir da determinação de um nível ótimo de contratação, buscar-se-á o menor risco financeiro possível proporcionado pelo ganho da sinergia existente entre as fontes.
Para aferir os resultados de balanço energético de cada usina e do conjunto, o modelo desenvolvido irá retornar os dados de receita e risco decorrentes das opções de venda de energia disponíveis, ponderado pela característica de cada conjunto de usinas, permitindo determinar o nível ótimo de contratação, de forma a maximizar a receita obtida no longo prazo, respeitando os critérios de aceitação de risco.
6 DESCRIÇÃO DO MODELO MATEMÁTICO DE COMPLEMENTAÇÃO
Este Capítulo é dedicado à descrição da metodologia utilizada para realização das simulações e obtenção dos resultados, os quais serão apresentados e discutidos no próximo Capítulo.
Em linhas gerais, as simulações buscaram demonstrar os aspectos da complementaridade existente entre as diversas fontes renováveis não convencionais exploradas no Brasil, em termos de maximização de receita e minimização de riscos. Dado um conjunto de usinas, são realizadas diversas combinações entre estas, de forma a buscar melhores arranjos, em relação à receita esperada e ao risco associado, o que também pode ser caracterizado como uma análise de hedge ou mecanismo de proteção contra flutuações nos preços de curto prazo. As análises não apresentam uma vertente econômica, porém fornecem indicadores de quais combinações apresentam os melhores resultados e, consequentemente, merecem um estudo exclusivo para este fim.
Objetivando mais clareza e, dado o amplo espectro das análises que podem ser realizadas na demonstração da complementaridade entre as fontes Renováveis Não Convencionais, as simulações foram separadas em três partes, de maneira evolutiva e complementar. A primeira parte, ou Simulação I, consiste em simulações “lúdicas23”,
dado um portfólio constituído das fontes PCH, Biomassa, Eólica e Solar, para aferição da complementaridade, através de séries históricas de Energia Natural Afluente (ENA) e um contrato de longo prazo. Adicionalmente, a PCH foi analisada em dois cenários: participante do MRE e não participante do MRE, assim como a eólica também foi analisada em dois perfis: determinístico e histórico. A segunda parte, ou Simulação II, avalia a complementação de uma PCH participante do MRE com quatro diferentes parques eólicos, para casos balanceados em potência e em garantia física.
Essa simulação utilizou séries sintéticas de vento e de ENA e, em complemento aos resultados obtidos, foram feitas análises específicas de sensibilidade ao risco através
23 O termo simulações lúdicas foi utilizado para ilustrar o caráter educacional e não de tomada de
decisão dos resultados obtidos. Isso porque algumas simplificações foram feitas, principalmente no tocante à análise de risco, para que as quatro fontes pudessem ser analisadas no modelo base existente.
do método de Conditional Value at Risk (CVaR). Finalmente, a Simulação III demonstra o comportamento da receita e do risco quando fontes complementares são acopladas a uma usina hidrelétrica existente. Neste caso, a usina hidrelétrica foi combinada separadamente com Biomassa, Eólica e Solar, e a participação destas foi aumentada gradativamente, para obtenção do comportamento das curvas de risco do portfólio.
Os diversos modelos utilizados nas simulações foram desenvolvidos em planilhas do software Microsoft Office Excel, com o auxílio de programação em linguagem Visual
Basic for Applications (VBA) sempre que necessário. Alguns aspectos da modelagem
são comuns para os três casos e, por isso, serão descritos uma única vez e, sempre que necessário, serão feitas citações e recorrências a estes aspectos durante as descrições específicas de cada simulação.