Regulação da variabilidade da produção eólica: contribuição dos veículos eléctricos e outros sistemas de armazenamento de energia eléctrica

Tese de mestrado integrado em Engenharia de Energia e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011O aumento da taxa de penetração das fontes de energia renováveis (FER) introduz dificuldades acrescidas na gestão do consumo de electricidade, sobretudo devido à elevada variabilidade temporal destes recursos e difícil previsibilidade dos perfis de geração de energia a partir de tais fontes. Com vista a reduzir estes impactos e a maximizar a penetração destas fontes - sobretudo no caso das energias eólica e hídrica a fio de água - torna-se necessário combinar esta produção de elevada variabilidade temporal com capacidade complementar de armazenamento de energia e metodologias de gestão da procura, diminuindo assim, a complexidade de operação do sistema electroprodutor e aumentando o valor comercial das energias de origem renovável. Com este trabalho pretende-se determinar qual a contribuição dos veículos eléctricos e outros meios para o armazenamento de energia eléctrica - nomeadamente albufeiras com capacidade de bombagem - proveniente da produção eólica em períodos de excesso de produção para o ano virtual de 2020. Para determinar tal contribuição, foram criados dois cenários de potência eólica a instalar em 2020 - um cenário conservador e um cenário agressivo. Desta forma, foi possível perceber a contribuição que os meios de armazenamento têm na regulação da produção eólica, nomeadamente a redução da energia excedentária e custos. Assim, verifica-se uma redução da energia excedentária entregue pela produção não despachável no ano de 2020, por consumo dos veículos eléctricos, tanto para o cenário conservador, como para o cenário agressivo. Esta redução é complementada com o armazenamento por bombagem.The increased penetration of renewable energy sources (RES) introduces additional difficulties in the management of the Portuguese power system, mainly due to the high temporal variability of these renewable resources. It is also very difficult to establish some sort of predictability of profiles for power generated from such sources. In order to reduce these impacts and maximize the penetration of these sources - especially in the case of wind energy and run-of-the-river hydro - it is necessary to combine this high temporal variability, with an additional capacity of energy storage and develop new methodologies of demand side management. This will reduce the complexity of the operation of the power system, and increasing the commercial value of energy from renewable sources. This thesis aims to determine the contribution of electric vehicles and other means regarding the storage of electrical power - including hydro reservoirs with pumping capacity - from the wind production during periods of excess production to the virtual year of 2020. To determine this contribution, two scenarios were created to install wind power in 2020 - a conservative scenario and an aggressive scenario. Thus, it was possible to realize the contribution that the storage media have in the regulation of wind energy, including reducing energy costs and surplus. It is possible to conclude that there is a reduction of the excess non-dispatchable production through the use of the electric vehicles, in the year 2020, for both scenarios. This reduction is complemented by the use of pumped storage