11

IV SISEE - Seminário Internacional do Setor de

Energia Elétrica

Hermes Chipp Rio de Janeiro, 24.08.2009 Rio de Janeiro, 24.08.2009

Características Operativas do SIN e a Determinação do Custo Marginal de Operação - CMO

22

Sumário

1. Características da Oferta

2. Operação Hidrotérmica

3. Procedimentos Operativos de Curto Prazo

4. Questões Relevantes para Equacionamento

5. Volatilidade do CMO

6. Consideração Final

1. Características da Oferta

2. Operação Hidrotérmica

3. Procedimentos Operativos de Curto Prazo

4. Questões Relevantes para Equacionamento

5. Volatilidade do CMO

6. Consideração Final

33

■ Evolução da Capacidade Instalada em Hidroelétricas

Dificuldades para licenciamento ambiental

Escassez de novos projetosNovas usinas com pequenos reservatórios redução gradativa

da regularização plurianual

■ Novas térmicas contratadas com Custo de Combustível elevado,

despachadas somente a partir da caracterização de condições

hidrológicas adversas

Características da Oferta

Maior dependência dos períodos chuvosos e necessidade de uso mais intenso de geração térmica

Requer ações mais robustas por parte do Operador

44

Evolução da Potência Instalada por FonteAcréscimo acumulado de potência instalada no SIN 2009-2013 (MW)

799 3.004

5.276 6.072 8.257

2.738

5.039

6.632 7.782

9.020

557

2.539

4.002

4.428

8.046

425

543

543

543

543

-

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

2009 2010 2011 2012 2013

Hidráulicas Termo - Outros combustíveis Termo - Óleo/Diesel Eólicas

SIN - Configuração

MW % MW %Hidráulica 82.207 83,3% 91.159 72,9%Nuclear 2.007 2,0% 2.007 1,6%Térmica 12.793 13,0% 20.065 16,1%Térmica (óleo/diesel) 1.422 1,4% 10.939 8,8%Eólicas 284 0,3% 841 0,7%Total 98.713 100,0% 125.011 100,0%Obs.: Sem Interligação Manaus - Macapá

TIPO2008 2013

55

2.450

60

2.007

2.109

3.850

1.602 1.581

332

3.924

5.045

197

490

1.638

660

764

204

350 2.795 40

-

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

0 - 100 100 - 200 200 - 300 >300

Ca

pa

c. I

ns

tala

da

[MW

]

CVU [R$/MWh]

Carvão

GNL

Diesel

Residuos

Oleo

Gas

Nuclear

Biomassa

Composição da Oferta Termoelétrica x CVU

7.113(24% do total)

7.113(24% do total)

8.187(27% do total)

8.187(27% do total)

6.330(21% do total)

6.330(21% do total)

8.468(28% do total)

8.468(28% do total)

Total Térmico: 30.097 MWTotal Térmico: 30.097 MW

66

Planejamento da Expansão / Planejamento da Operação

CME = CMO critério para

definição da oferta no horizonte decenal

CME = CMO risco do déficit

implícito inferior a 5%

Planejamento da Operação recebe oferta ajustada com risco de

déficit inferior a 5%

Retardo no acionamento de térmicas. Percebe-se claramente uma tendência de enchimento e esvaziamento anual dos reservatórios.

UHEs com pouca

capacidade de regularização

GT com CVU

elevado

77

Características das Térmicas: CVU e Inflexibilidade

Inflexíveis

Flexíveis

Usinas Térmicas

• Tendem a formar preço

• Aumentam a segurança

• Reduzem utilização de POCP (são despachadas pelo mérito econômico)

CVU baixoCVU baixo CVU elevadoCVU elevado

• Tendência de não formar preço

• Tendência de utilização de POCP para aumentar a segurança

Com aumento da participação térmica e redução da capacidade de regularização, as térmicas deverão ser sempre utilizadas para aumentar a segurança.

A aplicação dos POCP pela antecipação do acionamento de térmicas de CVU mais baixo, evitando posteriormente o despacho daquelas com CVU elevado, busca reduzir custo de geração térmica complementar.

• Independem do CVU

• Reduzem CMO e aumentam o Custo Total• Reduzem utilização de POCP• Aumentam a segurança

88

Operação Hidrotérmica

Presente Futuro ConsequênciasAfluências

Úmidas

Secas

Úmidas

Secas

Usar Água

Guardar Água

OK

OK

Ações do ONS para

evitar déficit

Vertimento=

Desperdício

Geração TérmicaMinimizada

Geração TérmicaMaximizada

99

Operação Otimizada dos Sistemas Elétricos

Corte de carga (déficit)

Geração Térmica

Geração Hidráulica

Intercâmbio entre regiões

OBJETIVO:

Minimizar custo total,do presente ao futuro (horizonte de 5 anos),

através de decisões de:

1010

volume a 100%volume a 0%

$

Custo Total = Custo Futuro + Custo Imediato

Custo Imediato

Custo Futuro

Volume para mínimo custo total

Atende à carga com águaVolume: ZEROCusto imediato: ZERO

Atende à carga com óleoVolume: 100%Custo imediato: ALTO

Custo futuro: ALTO

Custo futuro: BAIXO

A Função de Custo Futuro e o Valor da Água

1111

Principais Produtos da Cadeia

Médio prazo

Curto prazo

Programação diária

horizonte: 1 a 6 mesesetapas: semanais

horizonte: 1 semanaetapas: ½ hora

horizonte: 5 anosetapas: mensais

PEN Plano Energético Anual

PMO Programa Mensal da Operação

PDE Programa Diário Eletroenergético

Mais incertezas e menos detalhes

Menos incertezas e mais detalhes

1212

Etapas de Estudos e Cadeia de Modelos Matemáticos

Médio prazo

Curto prazo

Programação diária

horizonte: 1 a 6 mesesetapas: semanais

horizonte: 1 semanaetapas: ½ hora

horizonte: 5 anosetapas: mensais

NEWAVE

DECOMP

DESSEM

Mais incertezas e menos detalhes

Menos incertezas e mais detalhes

1313

Procedimentos Operativos de Curto Prazo – POCP

Postergação da Expansão Aumento da carga em relação à previsão Ocorrência de hidrologias críticas Retardo no acionamento das térmicaspor ordem de mérito (em especial aquelas de CVU mais elevado)

O que torna os riscos de déficit mais elevados?

Custos diretos e sócio-políticos de um racionamento são inaceitáveis pela sociedade, tornando imprescindível a adoção pelo Operador de medidas para evitar a elevação dos riscos de déficit.

Estratégia de operação – POCP, acionando antecipadamente as térmicas em complementação

ao mérito econômico do modelo de otimização.

Como mitigar riscos de déficit mais elevados?

1414

Eficiência das Medidas de Segurança

Buscando assegurar o atendimento para os dois primeiros anos, foi proposta a aplicação de Procedimentos Operativos que permitam uma gestão dos recursos de forma antecipada ao sinal econômico do modelo, de forma tal que o nível de armazenamento não seja inferior a um Nível Meta preestabelecido para novembro do primeiro ano.

Este procedimento resulta em mudança de paradigma da operação e define um estoque de segurança nos reservatórios ao final do período seco de cada ano.

A definição desse Nível Meta, que busca garantir o atendimento no segundo ano mesmo na ocorrência de afluências críticas no período dez/1º ano – abr/2º ano, será função do critério de segurança desejado, definido pelo CMSE.

Procedimentos Operativos de Curto Prazo

1515

POCP – Efeito da Aplicação

Custo de operação

(R$)

Grau de proteção selecionado

Proteção adicional pela aplicação dos procedimentos operativos

Valor esperado do Custo de Operação considerando todos os cenários

Cenários hidrológicos

Cenários adicionais protegidos pelos POCP

Cenários protegidos pelo processo de otimização

1616

Aplicação Procedimentos Operativos em 2008

A geração térmica adicional pela aplicação experimental dos Procedimentos Operativos em 2008 proporcionou acréscimos de armazenamento de 12% EARmáx na região SE/CO e 7% EARmáx na região NE em 2008.

Sem essa medida, o armazenamento seria inferior ao observado em 2007.

1717

Questões Relevantes para Aperfeiçoamento do CMO/ PLD

Equacionamento metodológico do cálculo do CMO e do PLD utilizando representação mais aderente à realidade operativa do sistema físico, de forma a mitigar volatilidade e aumentar a previsibilidade

Medidas para mitigar efeito excessivo da afluência semanal no cálculo do CMO/ PLD- Volatilidade.

Aperfeiçoamento da metodologia dos POCP: determinação da série de referência

Representação dos mecanismos de segurança nos modelos de otimização

Aperfeiçoamento da metodologia de determinação do ICB

Aperfeiçoamento de modelos de despacho para consideração de critérios de segurança, como a CAR em todo o período do estudo

Aperfeiçoamento do modelo de contratação no ACL (redução do risco de exposição à diferença de preços entre Submercados)

1818

Questões associadas à Determinação do CMO

Preocupações dos Agentes com variações excessivas do CMO / PLD.

Percepção dos Agentes sobre CMO / PLD é mais relevante que sinais indicados de forma centralizada?

Ações principalmente daqueles que estão expostos ao mercado de curto prazo

para separar Preço x Custo Aumento de Encargos

OPÇÕES

Mudar ModeloEquacionar questões e aprofundar Modelo Atual

Solução imediata das Questões Basilares, preservando-se, devido às características do SIN, o Modelo do Setor

Oferta de Preço

?

Qual a melhor estratégia para conduzir a expansão da oferta e a contratação de médio e longo prazo? Pilar do Modelo

1919

Trabalhos Desenvolvidos na CPAMPTrabalhos Desenvolvidos na CPAMP

Constituídos 10 Grupos de Trabalho para estudo e elaboração de propostasConstituídos 10 Grupos de Trabalho para estudo e elaboração de propostas

ITEM TEMA COORDENAÇÃO

1. Revisão da Metodologia do POCP/Nível Meta ONS István Gárdos

2. Revisão da Resolução GCE no 109/2002 MME Altino Ventura

3. Volatilidade CMO/PLD ONSRoberto Nogueira

Fontoura Filho

4.Metodologia de Formação do CMO e PLD e Impactos nos ESS

CCEE Leonardo Calabró

5.Metodologia de Cálculo do ICB / Impactos Financeiros de Parque Termoelétrico Contratado por Disponibilidade

EPE Miranda Farias

6.Determinação da Função Custo Déficit de Energia

EPE Amilcar Guerreiro

7. Questões Metodológicas Associadas ao Newave CEPEL Maria Elvira Maceira

8. Critério de Garantia de Suprimento MME Paulo Altaur

9.Viabilidade da Redução do Número de Submercados

MME Ildo Wilson Grüdtner

10. Análise da Implementação da SAR CEPEL Maria Elvira Maceira

Trabalhos PrioritáriosTrabalhos Prioritários

2020

Contextualização:

A volatilidade do SIN vem sendo acentuada pela redução da capacidade de regularização plurianual do sistema de reservatórios o que faz com que variações semanais na afluência tenham um efeito amplificado frente ao armazenamento, refletindo no CMO.

Estes aspectos não impedem que se busquem aperfeiçoamentos que mitiguem, em parte a volatilidade do CMO e, consequentemente, no PLD.

Tais aperfeiçoamentos alem de mitigar a volatilidade propiciarão a desejada PREVISIBILIDADE ao CMO e ao PLD, incorporando ao processo de expansão e contratação a necessária estabilidade.

Volatilidade do CMO/PLD

2121

Alternativas de curto prazo para redução da volatilidade do CMO

Atenuação da dependência temporal no cálculo da estratégia, com vista a evitar que uma variação na afluência do mês seja intensamente propagada no cálculo do CMO.

Atenuação das variações semanais na previsão de afluências, com a combinação destas com a previsão mensal.

CMO obtido como média móvel de 5 semanas.

Essas propostas foram tratadas no âmbito do GT2, na reunião de 30 de junho de 2009.

As manifestações foram no sentido de não se adotar nenhuma das propostas e aguardar desenvolvimentos que demandam mais tempo: Análise do Gerador de Cenários, Amostragem Seletiva e Reamostragem de Cenários e a Abertura de Cenários nas Semanas do PMO.

Volatilidade do CMO/PLD

2222

Influência da variação da ENA

Mediu-se, então, quanto uma variação da ENA é mais influente que uma mesma variação da EAR do Sudeste

A relação chega a 7 vezes no Sudeste, em agosto.

Esta relação é causada pela propagação do efeito de uma variação na previsão de ENA

2323

Alternativa: Combinação de previsões

0

100

200

300

400

500

600

700RV

0RV

1RV

2RV

3RV

0RV

1RV

2RV

3RV

4RV

0RV

1RV

2RV

3RV

0RV

1RV

2RV

3RV

0RV

1RV

2RV

3RV

4RV

0RV

1RV

2RV

3RV

0RV

1RV

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3RV

0RV

1RV

2RV

3RV

4RV

0RV

1RV

2RV

3RV

0RV

1RV

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3RV

0RV

1RV

2RV

3RV

4RV

0RV

1RV

2RV

3

OUT_07 NOV_07 DEZ_07 JAN_08 FEV_08 MAR_08 ABR_08 MAI_08 JUN_08 JUL_08 AGO_08 SET_08

CMO

(R$/

MW

h)

Título do Eixo

CUSTO MARGINAL DE OPERAÇÃO - REGIÃO SE/CO

Originais Combinando Séries

2424

Alternativa: Média móvel de 5 semanas

CMOs SE/CO

0

100

200

300

400

500

600

700R

V0

RV

1

RV

2

RV

3

RV

0

RV

1

RV

2

RV

3

RV

4

RV

0

RV

1

RV

2

RV

3

RV

0

RV

1

RV

2

RV

3

RV

0

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1

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4

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0

RV

1

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2

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3

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0

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1

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2

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3

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0

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1

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2

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4

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0

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1

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2

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3

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0

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1

RV

2

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3

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0

RV

1

RV

2

RV

3

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4

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0

RV

1

RV

2

RV

3

OUT_07 NOV_07 DEZ_07 JAN_08 FEV_08 MAR_08 ABR_08 MAI_08 JUN_08 JUL_08 AGO_08 SET_08

R$/M

Wh

PMO MM5

2525

Consideração Final

O equacionamento das questões mencionadas deverá assegurar MAIOR PREVISIBILIDADE do CMO/PLD, o que irá

contribuir com o necessário equilíbrio dos processos de planejamento da expansão, operação e comercialização.

O equacionamento das questões mencionadas deverá assegurar MAIOR PREVISIBILIDADE do CMO/PLD, o que irá

contribuir com o necessário equilíbrio dos processos de planejamento da expansão, operação e comercialização.

2626

FIM