Modelagem da utilização de baterias em sistemas elétricos com alta inserção de geração eólica

Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2019-09-09T17:32:25Z No. of bitstreams: 1 882164.pdf: 3251693 bytes, checksum: 8893653eabd3016621e0353870358c61 (MD5)Made available in DSpace on 2019-09-09T17:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 882164.pdf: 3251693 bytes, checksum: 8893653eabd3016621e0353870358c61 (MD5) Previous issue date: 2018-03A inserção crescente da geração eólica na matriz energética brasileira trouxe novos desafios para a operação e planejamento do Sistema. A variabilidade do recurso eólico associado a dificuldade de previsão da geração dessa fonte no curto prazo exigem a alocação de uma reserva de energia flexível capaz de compensar eventuais desbalanços entre carga e geração. A redução da capacidade de armazenamento por meio de reservatórios de regularização no SIN, a crise hídrica no Nordeste e o comprometimento brasileiro com o cumprimento de metas de redução na emissão de gases estufa indicam a necessidade de investimento em outras alternativas, além da reserva hidráulica e térmica, que agreguem flexibilidade operativa ao sistema frente às variações na geração eólica. Este trabalho propõe uma modelagem para a utilização de baterias aplicadas para o gerenciamento de energia, ora com o objetivo de redução da variabilidade da geração eólica, ora com o objetivo de redução do corte de carga em cenários de deficit de geração. Foi desenvolvido um modelo computacional capaz de representar os principais aspectos e limitações operacionais das baterias, viabilizando uma análise técnica adequada da aplicação dessa tecnologia em sistemas de potência. Testes realizados com o modelo desenvolvido indicam que a utilização das baterias para os devidos fins é promissora, dependendo da evolução tecnológica e sua consequente redução de custos.Brazilian system operators and planners have experienced new challenges related to the high penetration of wind power in the energy matrix. The variability of the wind resource associated with the difficulty of forecasting this kind of generation in the short term requires the allocation of a flexible energy reserve capable of compensating possible imbalances between load and generation. The reduction of the storage capacity by means of regularization reservoirs, the hydrological crisis in the Northeast and the Brazilian commitment to comply with greenhouse gas emission reduction targets indicate the need for investment in other alternatives than the hydraulic and thermal reserve, that may add operational flexibility to the system in face of the variability in wind generation. This work proposes a model for the use of batteries applied to energy management with the objective of reducing the variability of wind power generation and minimize the load loss in generation deficit scenarios. A computational model was developed in order to represent the main aspects and operational limitations of the batteries behavior, enabling an adequate technical analysis of the application of this technology in power systems. The results of the model simulation tests indicate that the use of batteries for these purposes is promising, depending on the technological evolution and it consequent reduction of costs