Um dos comportamentos analisados com relação à demanda foi a carga horária. Devido ao home office parcial ou total e ao ensino à distância, pode ocorrer uma alteração do perfil de consumo das residências e empresas. Há ainda mudanças nos setores comerciais e de serviços por possíveis restrições de horários/turnos de
52,000 54,000 56,000 58,000 60,000 62,000 64,000 66,000 68,000 70,000
Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom
M
W
m
ed
funcionamento. Avaliar essas mudanças podem colaborar para um planejamento da programação no curto prazo.
Nos meses de janeiro e fevereiro as medidas de isolamento social obtiveram pouco alcance no país. Esse período é considerado nesse estudo como meses de 2020 pré-efeitos do Coronavírus. Conforme verificado no gráfico de isolamento social do item 3.1 do capítulo de Metodologia, correspondente às premissas desse trabalho, é a partir de meados de março que o isolamento se torna mais significativo.
Tem-se na Figura 4.32 e 4.33 comparações da média da carga horária em dias úteis e não úteis nos dois primeiros meses de 2020. Observa-se uma média de demanda em janeiro de 2020 já abaixo dos valores de 2019, o que pode indicar uma queda de demanda nos outros meses devido a fatores externos ao Coronavírus. Em fevereiro, há uma diferença menor entre as médias de 2019 e 2020 para dias úteis. A partir dos dois gráficos apresentados, é possível inferir uma manutenção da tendência da carga horária em dias úteis e não úteis em relação aos dois anos.
Figura 4.32 – Média das cargas horárias em dias úteis de janeiro e fevereiro de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.33 – Média das cargas horárias em dias não úteis de janeiro e fevereiro de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Em relação a uma situação pós-Coronavírus, abril, como o mês de maior isolamento social, seria o mais provável para alterações na curva de carga horária. Com a aderência de home office e ensino à distância (EAD) por boa parte do país, houve uma mudança no formato do consumo diário. É importante ressaltar que há uma diminuição no consumo pelo isolamento em relação a indústrias, empresas e grandes estabelecimentos enquanto nas residências há um aumento devido ao home office e EAD, no entanto o saldo é de diminuição provavelmente por questões sociais e pela queda da economia.
Na Figura 4.34, é possível analisar a média dos valores horários de dias úteis de março, abril e maio de 2019 e 2020. Em abril de 2020, observa-se um novo pico por volta de 18h e 19h, com aumento da carga cerca de 5 GW entre 17h e 18h no Sudeste. Em 2019, o pico do Sudeste era em torno de 14h e esse valor continuava em um patamar mais elevado até a parte da noite. Em 2020, quanto ao mesmo subsistema, das 14h às 16h há uma manutenção da carga e posterior aumento no final da tarde. Esses fatores, caso prolongadas as atividades de trabalho e escolar em sua maioria de casa, alterará a dinâmica da operação.
Figura 4.34 – Média das cargas horárias em dias úteis de março, abril e maio de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Dessa forma, observa-se, para os dias úteis, uma diferença maior tanto do valor da carga quanto ao comportamento da curva em abril e maio. Em abril de 2019, as diferenças das demandas para o SIN entre os dois picos de 18h e 14h aumentou de -2 GW em 2019 para 5 GW em 2020. Esse fato evidencia que, em 2020, houve um aumento de demanda entre os picos mais acentuado em menos tempo em comparação ao ano anterior. Durante maio em dias úteis, a curva horária teve comportamento semelhante. As diferenças das demandas do SIN entre 18h e 14h aumentou de 0,5 GW para 7 GW. Quanto a março, não houve uma alteração relevante na curva, o que se deve ao início do isolamento social de forma mais significativa somente a partir da metade do mês.
Destaca-se que, durante os dias não úteis, há uma manutenção do comportamento pré-Coronavírus. Observa-se na Figura 4.35 uma menor redução da carga de 18h às 23h e uma maior redução ao longo da manhã e da tarde no Sudeste. Isso pode ser devido à queda de consumo de estabelecimentos comerciais, cujos funcionamentos são em boa parte nesse horário comercial durante manhã e tarde.
Figura 4.35 – Média das cargas horárias em dias não úteis de março, abril e maio de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Ao se filtrar os subsistemas Sul, Nordeste e Norte para uma melhor visualização no dashboard, mostrados nas Figuras 4.36 e 4.37 pode-se inferir uma menor mudança das curvas. Destaca-se a alteração do pico de demanda no Sul em abril de 2020, de 14h para 18h nos dias úteis. Com relação aos dias não úteis, de forma semelhante ao Sudeste, não há alterações significativas no comportamento da curva horária e ocorre uma menor redução da média da carga de 2020 de 17h às 22h nos meses de maio e abril.
No Nordeste, em dias úteis de 2019 para os três meses, havia um pico máximo às 14h e outras elevações às 10h e uma menor entre 21h e 22h. Em 2020 também em dias úteis, a maior demanda passou a ser por volta de 21h e 22h seguido por ordem decrescente da carga às 18h, 14h e 10h. Para dias não úteis, houve manutenção da curva. Quanto ao Norte, não há alterações significativas da curva em dias úteis ou não úteis. Destaca-se em dias úteis no subsistema uma maior redução da carga de 8h às 23h e diminuição baixa no outro período do dia.
Verifica-se, portanto, de forma geral uma redução da carga em relação a 2019 e que a dinâmica de carga horária durante a semana demonstra ser mais afetada do que a de dias não úteis. Isso se deve a uma maior alteração da dinâmica social nos dias úteis.
Figura 4.36 – Média das cargas horárias em dias úteis de março, abril e maio de 2019 e 2020 para o Sul, Nordeste e Norte (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.37 – Média das cargas horárias em dias não úteis de março, abril e maio de 2019 e 2020 para o Sul, Nordeste e Norte (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Durante os meses de junho e julho, não há alterações na curva horária e as médias das demandas de 2020 e 2019 não possuem diferenças relevantes, conforme Figuras 4.38 e 4.39. Nesses meses, houve uma queda na adesão do isolamento social, com liberação de abertura de shoppings, centros comerciais e normalização de outras atividades perante proteção com o uso de máscara e, em certas ocasiões, medição de temperatura dos indivíduos. A diferença de demanda em 2019 e 2020 entre 18h e 14h foi de 3,1 GW para 6,3 GW em junho e de 3,7 GW para 6,1 GW em julho, respectivamente.
Figura 4.38 – Média das cargas horárias em dias úteis de junho e julho de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.39 – Média das cargas horárias em dias não úteis de junho e julho de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Em suma, verificam-se diferenças entre as cargas dos horários de 18h e 14h maiores nos meses de abril e maio. Na tabela 4.5, tem-se os valores desses deltas em relação aos meses de abril a julho. Tem-se que a demanda está com uma rampa de variação maior no mês de maio.
Para os meses de agosto e setembro, conforme projetado nos cenários de carga 1 e 2, as variações estão em conformidade com os meses de julho. Nas Figuras 4.40 e 4.41, apresentam-se os gráficos de carga horária.
Tabela 4.5 – Diferenças entre as cargas médias dos horários de 18h e 14h em dias úteis (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
∆ 18h e 14h (GWmed)
Abr/2019 Abr/2020 Mai/2019 Mai/2020 Jun/2019 Jun/2020 Jul/2019 Jul/2020
SE -0,5 3,6 1,1 5,1 2,9 4,8 3,2 4,5
S -0,7 1,0 0,4 1,6 0,8 1,3 1,0 1,7
NE -0,6 0,5 -0,5 0,5 -0,1 0,5 -0,05 0,4
N -0,3 -0.1 -0,4 -0,2 -0,4 -0,3 -0,5 -0,4
SIN -2,2 5,0 0,5 7,1 3,1 6,3 3,7 6,1
Figura 4.40 – Média das cargas horárias em dias úteis de agosto e setembro de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.41 – Média das cargas horárias em dias não úteis de agosto e setembro de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
As comparações dos meses seguintes a setembro possuem diferenças entre os cenários simulados. Como já mencionado, no cenário de carga 1, simulou-se um retorno à restrição social em meados de outubro e afrouxamento somente em dezembro, em contrapartida, no cenário de carga 2, projetou-se um afrouxamento das medidas durante todo o restante do ano.
No cenário de carga 1, há pouca alteração da carga em relação a 2019 quanto à demanda do último trimestre. Destaca-se, para os dias úteis, um novo pico máximo às 19h no Sudeste, antes composto por três picos principais, um maior 14h, e outros às 10h e 19h. No Sul, de 10 às 20h há uma carga em um patamar mais alto, em concordância com o ano anterior. No Nordeste, a demanda máxima era às 14h e passou para às 21h e 22h. No Norte, manteve-se a carga mais alta de 23h, no entanto o outro pico existente em 2019 entre 14h e 15h, apesar de ocorrer, está abaixo dos valores do outro pico principal. No cenário de carga 2, há uma carga bem próxima em valores e comportamento em relação a 2019 para dias úteis, conforme Figuras 4.42 a 4.45.
Figura 4.42 – Média das cargas horárias em dias úteis de outubro de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.43 – Média das cargas horárias em dias úteis do último bimestre de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.44 - Média das cargas horárias em dias úteis de outubro de 2019 e 2020 para o Sul, Nordeste e Norte (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.45 - Média das cargas horárias em dias úteis do último bimestre de 2019 e 2020 para o Sul, Nordeste e Norte (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Nos dias não úteis, mostrado nas Figuras 4.46 e 4.47, há uma manutenção do comportamento da curva horária para os dois cenários. A diferença entre os dois está em uma, apesar de pequena, maior redução da carga no cenário de carga 1.
Figura 4.46 – Média das cargas horárias em dias não úteis de outubro de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.47 – Média das cargas horárias em dias não úteis do último bimestre de 2019 e 2020 (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
O outro estilo de gráfico disponível no dashboard permite comparar a curva horária em relação aos meses de 2020 para cada subsistema. Observa-se na Figura 4.48 que para o Sudeste em dias úteis, no cenário de carga 1, há um comportamento da curva semelhante. A partir de 0h há uma queda da carga até às 3h ou 4h da manhã e posterior aumento até às 14 ou 15h.
Figura 4.48 – Média das cargas horárias em dias úteis por mês de 2020 no Sudeste (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Destaca-se que às 10h, há um pequeno pico. Às 17h, tem-se uma redução em alguns meses com aumento às 18h, formando um vale na curva, como em todos os meses com exceção de janeiro e fevereiro. Às 18h, tem-se um novo pico para os meses com exceção de janeiro, fevereiro, março, novembro e dezembro. Nesses outros meses o pico é por volta de 19h. Entre 19h e 23h, há uma manutenção da curva, com queda da carga. Para o cenário de carga 2, o comportamento da curva ocorre de forma semelhante, com alteração somente no valor da carga para os últimos meses.
No dashboard é possível destacar parte dos meses, dessa forma, destacou-se janeiro, fevereiro e abril a fim de comparar os cenários pós-Coronavírus com o pré. Na Figura 4.49, observa-se a atenuação em abril dos picos de 10h e 14h e um novo pico criado às 18h.
Figura 4.49 – Média das cargas horárias no Sudeste em dias úteis por mês de 2020 com três meses destacados (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Com relação aos dias não úteis, não ocorreram alterações significativas no Sudeste, em alguns meses pós quarentena houve uma antecipação do pico, alterando-se de 19h para 18h, conforme Figura 4.50.
No Sul, há um fenômeno semelhante ao Sudeste para os dois cenários. A demanda começa em queda às 0h até que por volta de 4h começa a subir e atinge um pico por volta de 11h. Há uma nova queda até 12h e posterior aumento até 14h, o qual é o pico máximo nos meses pré-Coronavírus. A outra queda da curva vai até às 18h nos meses de janeiro, fevereiro, março, novembro e dezembro. No restante do ano, após às
14h, o consumo aumenta até um pico por volta de 18h e 19h, em que ocorre uma diminuição da carga até final do dia. Nos meses pré-Coronavírus, há um pico local às 21h, o que pode ser visto na Figura 4.51.
Figura 4.50 – Média das cargas horárias em dias não úteis por mês de 2020 no Sudeste (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.51 – Média das cargas horárias em dias úteis por mês de 2020 no Sul (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Nos dias não úteis, o comportamento da demanda horária não sofre muitas alterações para os dois cenários, há somente uma antecipação de um dos picos. Por volta de 20h, ocorria a demanda máxima nos meses pré-Coronavírus. Nos meses posteriores,
com exceção de dezembro, o novo horário passa a ser entre 18h e 19h, como mostrado na Figura 4.52.
Figura 4.52 – Média das cargas horárias em dias não úteis por mês de 2020 no Sul (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Nos dias úteis e não úteis para o Nordeste e Norte, as curvas da demanda horária não sofrem muita alteração em relação aos períodos pré e pós-Coronavírus. Ressalta-se somente a redução das cargas, o que foi comentado na Revisão Bibliográfica, conforme Figuras 4.53 a 4.56.
Figura 4.53 – Média das cargas horárias em dias úteis por mês de 2020 no Nordeste (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.54 – Média das cargas horárias em dias não úteis por mês de 2020 no Nordeste (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.55 – Média das cargas horárias em dias úteis por mês de 2020 no Norte (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Observam-se nos gráficos apresentados de comparação mensal, semelhanças para o SIN entre o primeiro bimestre e dezembro. Isso pode indicar um fator de comportamento horário parecido dos dois, pois ao se comparar dezembro de 2019 e 2020 não se verificaram alterações significativas quanto à curva. No entanto, ressalta-se que a redução sofrida pela carga nos dois cenários não é recuperada até dezembro, continuando abaixo da carga do primeiro bimestre conforme a Figura 4.57. Em dias não
úteis essa diferença é menor, como mostrado na Figura 4.58, o que é aceitável frente às mudanças de demanda mais relevantes quanto aos estabelecimentos, empresas e escolas serem em dias úteis.
Figura 4.56 – Média das cargas horárias em dias não úteis por mês de 2020 no Norte (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.57 – Média das cargas horárias em dias úteis por mês de 2020 no SIN com janeiro, fevereiro e dezembro destacados (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.58 – Média das cargas horárias em dias não úteis por mês de 2020 no SIN com janeiro, fevereiro e dezembro destacados (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Com relação às maiores e menores demandas por hora, destaca-se o primeiro bimestre (pré-Coronavírus) como um limite superior para os casos e os meses de abril e maio como um limite inferior de carga. Ambos coerentes quanto aos valores do índice de isolamento social. Tem-se nas Figuras 4.59 e 4.60 os gráficos com destaque para esses limites em dias úteis e não úteis.
Figura 4.59 – Média das cargas horárias em dias úteis por mês de 2020 no SIN com os meses de limites inferior e superior de demanda destacados (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Figura 4.60 – Média das cargas horárias em não dias úteis por mês de 2020 no SIN com os meses de limites inferior e superior de demanda destacados (Elaboração Própria com base nos dados de ONS,
2020d).
Na Figura 4.61, tem-se uma comparação da média do último trimestre de 2020 por hora dos cenários de carga 1 e 2 para o SIN em um mesmo gráfico para uma rápida visualização das principais diferenças. Verificam-se reduções de demanda no cenário de carga 1 em relação ao 2 devido à suposição de restrição social mais rígida a partir de meados de outubro no primeiro cenário. As diferenças das médias no último trimestre entre os cenários de carga 1 e 2 variam de 3 GW a 6 GW em dias úteis e de 2,9 GW a 4,5 GW em dias não úteis. O cenário de carga 2 em dias não úteis consegue ultrapassar em algumas horas do dia os valores de demanda do cenário de carga 1 em dias úteis. Observam-se maiores diferenças nos momentos de ocorrência dos picos de carga. Ressalta-se, portanto, a necessidade de revisão das previsões de carga conforme proximidade do mês ou de mudanças de parâmetros da projeção, como a alteração das medidas de restrição social. Esse gráfico não foi utilizado no dashboard a fim de não o deixar com informações em excesso.
Figura 4.61 - Comparação da carga média do último trimestre de 2020 por hora dos cenários de carga 1 e 2 para o SIN (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Na tabela 4.6 e 4.7, observam-se os valores das cargas médias para o primeiro bimestre, abril e último trimestre em dias úteis e não úteis de forma a destacar as principais diferenças numéricas entre os cenários e os períodos pré e pós Coronavírus, o que não é visto de forma tão clara nos gráficos mostrados do dashboard.
Tabela 4.6 – Carga média por hora em MWmed do Cenário de Carga 1 e 2 para dias úteis (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Horários Primeiro Bimestre Abril Último Trimestre Cenário de Carga 1 Cenário de Carga 2 0 66822 56240 59068 62944 1 63810 53464 56167 59929 2 61860 51646 54204 57889 3 60801 50579 53145 56810 4 60608 50323 52798 56444 6 62120 50831 52333 56907 7 66814 53694 56877 61517 8 72336 57527 61337 66350 9 75278 59409 63505 68715 10 77297 60716 64912 70310 11 77415 61035 64904 70514 12 75678 60326 64306 69625 13 78395 62105 66641 72220 14 80133 63427 68250 74271 15 80039 63844 68727 74761 16 78800 63897 68645 74199 17 74305 63415 66950 71040 45,000 47,000 49,000 51,000 53,000 55,000 57,000 59,000 61,000 63,000 65,000 67,000 69,000 71,000 73,000 75,000 0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 MWme d Horário
Cenário de Carga 1 - Dia útil Cenário de Carga 1 - Dia não útil Cenário de Carga 2 - Dia útil Cenário de Carga 2 - Dia não útil
Horários Primeiro Bimestre Abril Último Trimestre Cenário de Carga 1 Cenário de Carga 2 18 72631 68431 68812 72242 19 76155 68094 70758 74427 20 76699 65918 69172 73111 21 77206 65235 68673 72923 22 75218 62984 66334 70545 23 71587 59854 63135 67244
Tabela 4.7 – Carga média por hora em MWmed do Cenário de Carga 1 e 2 para dias não úteis (Elaboração Própria com base nos dados de ONS, 2020d).
Horários Primeiro Bimestre Abril Último Trimestre Cenário de Carga 1 Cenário de Carga 2 0 63971 54490 58377 62142 1 61338 51752 55576 59331 2 59422 49704 53511 57154 3 58144 48419 52049 55670 4 57463 47729 51182 54746 6 54366 45233 47784 51313 7 55773 45072 48959 52823 8 58093 46834 50663 54825 9 59937 48444 52292 56493 10 61334 49813 53618 57715 11 62032 51004 54613 58436 12 61856 51254 54726 58412 13 62037 51269 54905 58603 14 62363 51449 55325 59025 15 62535 51906 55946 59611 16 62869 53011 56878 60235 17 63657 56176 58807 61716 18 67032 64281 64024 67132 19 71138 65098 67450 70755 20 71232 62983 66429 69962 21 70084 61143 64880 68669 22 68316 58904 62789 66599 23 65727 56065 60078 63945