Mapping and prioritization of distributed generation sources as support to the new distribution planning

Despite the growing movement of the share of renewable sources in the global energy matrix, the weight of sources such as natural gas, coal and petroleum derivatives is considerably significant. In this respect, the need for diversification of the energy matrix is evident and urgent, mainly due to the growing demand for energy, and requires appropriate planning of the matrix transition process in order to attend the growing demand on a sustainable basis and in a balanced way. Being the Distributed Generation (DG) a viable and real alternative to contribute to this scenario favorably, beyond the amount of intrinsic variables to DG that can impact positively or negatively on the electrical system, the development of methods and tools to support the usual techniques of planning need to be reviewed. In this sense, it is proposed in this study a methodology for mapping and prioritizing of DG sources from renewable resources, to support the new perspective of distribution planning. The focus is given to the wind power, photovoltaic, hydro and biomass, dealt in the current literature as the most promising for diversification of energy sources. The methodology includes the realization of a mapping of available energy resources in an enclosed area for study, indicating the most favorable places of exploitation. Documents already established concerning energy potential, such as atlas and energy balances, are used as reference information for the mapping. Once mapped the resources available, it is estimated the energy capacity that they represent, through methods and equations which consider the main variables to estimate the potential of each source. The methodology also includes a step of prioritization of mapped sources from multiple quantitative and qualitative criteria, to indicate the best form of participation of them in two different perspectives of analysis. The first one under the point of view of electric utilities, with the focus on the potential use to support the system expansion and operation, and the second one from the perspective of investors, aimed at exploitation the potential for expansion of its generation mix. For the multi-criteria approach of prioritizing the sources it is used the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. The modeling is applied as a case study from the area of operation of a electric utility in the state of Rio Grande do Sul.Apesar do movimento crescente da participação de renováveis na matriz energética global, o peso de fontes como gás natural, carvão e derivados do petróleo é consideravelmente significativo. Neste aspecto, a necessidade de diversificação da matriz elétrica é notória e urgente, principalmente pela demanda crescente por energia, e requer um planejamento adequado do processo de transição da matriz, de modo a atender o crescimento de demanda em bases sustentáveis e de forma equilibrada. Sendo a Geração Distribuída (GD) uma alternativa viável e concreta para contribuir favoravelmente com esse cenário, e ainda, considerando a quantidade de variáveis intrínsecas à GD que podem impactar positiva ou negativamente no sistema elétrico, o desenvolvimento de métodos e ferramentas para suporte às técnicas usuais de planejamento precisam ser revistos. Neste sentido, propõe-se nesse estudo uma metodologia para mapeamento e priorização de fontes de GD a partir de recursos renováveis para suporte à nova ótica de planejar a distribuição. O foco é dado para as fontes eólica, fotovoltaica, hídrica e biomassa, abordadas na literatura atual como as mais promissoras para diversificação da matriz energética. A metodologia contempla a realização de um mapeamento dos recursos energéticos disponíveis em uma área delimitada para estudo, indicando os pontos mais favoráveis de aproveitamento. Utilizam-se como referências de informações para o mapeamento, documentos já consolidados relativos ao potencial energético, tais como, atlas e balanços energéticos. Uma vez mapeado os recursos disponíveis, estima-se a capacidade energética que os mesmos representam, através de métodos e equacionamentos que consideram as variáveis principais de estimação do potencial de cada fonte. A metodologia contempla ainda a etapa de priorização das fontes mapeadas, a partir de múltiplos critérios de ordem quantitativa e qualitativa, de modo a indicar a melhor forma de participação das fontes em duas perspectivas distintas de análise. A primeira sob o ponto de vista da distribuidora, com o foco no aproveitamento do potencial para suporte à expansão e operação do sistema, e a segunda sob a ótica dos investidores, voltada para o aproveitamento do potencial para expansão do seu mix de geração. Para a abordagem multicritério de priorização das fontes utiliza-se o método Analytic Hierarchy Process (AHP). A modelagem é aplicada a partir de um estudo de caso desenvolvido na área de atuação de uma distribuidora de energia do estado do Rio Grande do Sul