O Setor Elétrico Brasileiro (SEB) executa uma sequência de modelos computacionais (“cadeia de modelos”) para otimizar o planejamento da operação e definir os Preços de Liquidação das Diferenças (PLD), sendo que cada modelo da cadeia representa o sistema de forma mais detalhada que o anterior. O último modelo da cadeia é o DESSEM, que apresenta a representação mais detalhada do sistema, com simulações em etapas temporais de 30 minutos para o primeiro dia do horizonte de operação e em patamares de carga nos demais. Além disso, o modelo representa as usinas em nível de unidade geradora, e considera a simulação do fluxo de potência em corrente contínua (DC).

Para as usinas termoelétricas, o modelo considera um conjunto de restrições rígidas (“hard constraints”), denominado “Unit Commitment Térmico” (UCT). A inclusão do UCT permite que o custo de operação do sistema reflita de forma mais realista características físicas e operativas das usinas térmicas, como o tempo necessário para que uma unidade seja acionada, o período mínimo em que ela deve permanecer ligada ou desligada, e as limitações para variação de geração.

Como exemplo, considere um cenário em que o sistema precisa atender a um aumento de demanda em um único instante de tempo, com os recursos hidráulicos já esgotados. Nessa situação, o UCT pode levar ao acionamento de usinas térmicas mais rápidas – aquelas com menores tempos de partida e de permanência mínima – mesmo que apresentem custos variáveis superiores aos de térmicas mais lentas.

Com o crescimento da participação de fontes renováveis intermitentes e o aumento das diferenças entre cargas mínimas e máximas diárias (fenômeno conhecido como “curva do pato”), o UCT torna o planejamento da operação mais aderente à realidade do sistema.

As principais restrições que compõem o Unit Commitment Térmico incluem:

Acoplamento entre unidades geradoras de uma mesma usina;
Tempos mínimos de permanência ligada e desligada;
Rampas de acionamento, desligamento e variação de geração entre etapas temporais sucessivas;
Geração mínima quando a unidade está em operação; e
Limites para oscilações entre geração mínima e máxima.

Ao incorporar estas restrições, os modelos de operação passam a representar de forma mais fiel o comportamento real das usinas térmicas, levando em conta este comportamento no processo de otimização, o que permite uma operação mais eficiente do sistema e uma formação de preços mais adequada. O Unit Commitment Térmico representa um avanço relevante para o SEB, por contribuir para a redução de encargos sistêmicos, uma vez que essas restrições precisam ser atendidas em tempo real, mesmo quando não explicitamente consideradas nos modelos.

Pedro Henrique dos Santos

Colunista na Exame

Expertises

Conteúdos de Pedro Henrique dos Santos

O que é o Unit Commitment Térmico e por que ele é relevante para o setor elétrico?