Representação do Sistema com Geração Dispersa

O modelo proposto de avaliação de custo e de benefício para GDs considera a perspectiva da presença de GDd com a correspondente imprevisibilidade de localização e de crescimento diferenciado nos sistemas de distribuição.

A inclusão de GDd no modelo se fundamenta nos seguintes fatos:

- a GDd é instalada junto a unidades consumidoras de BT;

- a quantidade de GDd evolui no tempo monotonicamente com a quantidade de consumidores;

- o custo da GDd é decrescente conforme evolui a tecnologia de fabricação;

- a atratividade das tecnologias disponíveis são inversamente proporcionais aos custos;

- a intensidade de utilização de GDd em uma região tem a influencia da quantidade de consumidores de BT e de indutores como a classe de renda, consciência ambiental e interesse da distribuidora;

- a GDd é parte de cenários em que a rede de distribuição de energia pode se encontrar no período de sua evolução, onde há incertezas de várias naturezas.

Assim, a tecnologia de GDd a ser considerada ao longo do período de estudo em cada cenário é aquela com menor custo e considerada como uma oferta de energia na rede, portanto como uma redução da carga nos alimentadores a que estão conectadas, proporcionalmente à densidade de carga.

3.4.2.1 Evolução da Geração Dispersa

A quantidade de unidades de GDd em um alimentador de uma região, em um determinado período de tempo apresenta evolução conforme expressão a seguir:

⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − ⋅ ⋅ = −τ t CE cons GDd N f e N 1

Sendo:

fCE – coeficiente de atratividade da utilização de GDd;

t – ano sob avaliação; T – constante de tempo;

Ncons – número total de consumidores no alimentador.

O coeficiente de atratividade, expressa a tendência do consumidor a utilizar GDd, atraído pelo preço, sendo definido por:

(

)

CErede – custo da energia proveniente da rede pública (R$/kWh);

CEGDd – custo da energia produzida por GDd (R$/kWh);

k – fator de indução (0< k<1).

3.4.2.2 Indução à Geração Dispersa

O fator de indução à geração dispersa (k) permite considerar externalidades, que contribuem para o crescimento de geração dispersa em uma determinada região, incluindo elementos socioeconômicos como:

• Predominância de categorias de consumidores (industrial, comercial de pequeno ou grande porte, residências);

• Renda dos consumidores;

• Interesse em criar uma imagem de “consciência ambiental”; • Incentivos por parte da concessionária.

O modelo de avaliação do fator de indução por ser expresso por uma média ponderada entre indicadores representativos desses vários elementos (situados entre 0 e 1), como a expressão sugerida a seguir:

IC CA R IC IC CA CA R R p p p f p f p f p k + + ⋅ + ⋅ + ⋅ =

Sendo:

fR – fator de renda;

pR – ponderação do fator de renda;

fCA – fator de consciência ambiental;

pCA – ponderação do fator de consciência ambiental;

fIC – fator de incentivos da concessionária;

pIC – ponderação do fator de incentivos da concessionária.

O fator de indução poderá variar com a tecnologia de geração empregada. Microturbinas apresentam maior interesse para unidades consumidoras coletivas, como é o caso de edifícios. Em contrapartida, a geração fotovoltaica poderá ser utilizada igualmente por todos os tipos de consumidores.

A avaliação desses parâmetros pode ser realizada por meio de pesquisas de opinião junto à sociedade, considerando, dentre outros, os seguintes aspectos:

− consumidores comerciais de grande porte e industriais de pequeno porte, cuja atividade esteja diretamente relacionada ao público em geral, são interessados em apresentar imagem ambientalmente positiva;

− unidades consumidoras de grande porte, tais como hospitais, shopping center, supermercados, lojas de departamento, entre outros, possuem maior disponibilidade de espaço físico para a instalação de unidades de GDd,

− consumidores (residenciais ou comerciais) com maior renda apresentam maior disposição em instalar unidades de GDd;

− unidades coletivas, como edifícios residenciais, com alto consumo de energia são propensas a GDd desde que possam compartilhar o custo e a economia; − consumidores industriais são aqueles que apresentam maior probabilidade de

instalação de unidades de GDd de maior porte (individuais ou agrupadas). − incentivos da concessionária em diferentes níveis, podendo se estender até a

3.4.2.3 Custo da Energia Produzida por Geração Dispersa

Considera-se que o custo da energia produzida por GDd (CEGDd) apresenta

uma tendência de redução que varia com a tecnologia empregada, conforme a expressão: t i GD C e CE _{= ⋅} −⋅ 0

Sendo i a taxa anual de redução considerando possíveis incentivos governamentais, para uma determinada tecnologia de GDd e C0 é o correspondente custo no ano 0 em R$/kWh.

A figura 3.5 apresenta exemplos ilustrativos de evolução do custo de geração de energia para diferentes tecnologias, cada uma com uma taxa de redução.

Figura 3.5 – Exemplo de evolução do custo de geração, por tecnologia

As figuras 3.6 e 3.7 [85] [86] apresentam a evolução história do custo de investimento em painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas, respectivamente. No caso dos painéis fotovoltaicos, a curva apresenta uma redução de custo de 20% para cada dobro da produção acumulada, demonstrando o quanto se pode esperar de redução no custo de produção com a disseminação da tecnologia.

Figura 3.6 – Evolução do custo dos módulos fotovoltaicos

Figura 3.7 – Evolução do custo de geração eólica

No modelo apresentado neste trabalho, a presença da geração dispersa deve ser considerada em toda a rede sob análise, independentemente da presença de oportunidade de geração distribuída.

A GDd deve ser introduzida como um atributo no processo de formação das famílias de alimentadores no planejamento agregado, por meio da potencia correspondente, calculada a partir da quantidade de unidades, da potencia unitária, do fator de atratividade e do fator de indução à geração dispersa correspondentes.

Assim, a demanda máxima a ser considerado no planejamento é o valor do ano anterior, acrescido da taxa de crescimento da carga (horizontal e vertical), descontando-se a potência das unidades de GDd no horário de ponta.