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Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA (41011015075P8)
ANÁLISE DOS EFEITOS DA APLICAÇÃO DE UM PROGRAMA DE RESPOSTA DA DEMANDA BASEADO EM PREÇOS E DA MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUÍDA NOS SISTEMAS ELÉTRICOS DE DISTRIBUIÇÃO
VITOR REGINALDO DE JESUS OLIVEIRA
DISSERTAÇÃO
14/08/2023

A tarifa branca e a mini e microgeração distribuída (MMGD), políticas vigentes de Gerenciamento pelo Lado da Demanda (GLD) para consumidores cativos de energia elétrica, resultam em impactos técnicos e econômicos e necessitam ser continuamente avaliadas. O presente estudo analisa seus efeitos nos sistemas elétricos de distribuição. Para a análise dos impactos técnicos, a abordagem metodológica consiste no desenvolvimento de um ambiente de simulação, através do software OpenDSS, para a solução do problema de fluxo de potência, utilizando como insumo para a modelagem do problema parâmetros adaptados de um alimentador de distribuição em média tensão (MT) real. Para avaliar o desempenho do sistema elétrico, são considerados cenários com níveis distintos de adesão à tarifa branca, além da hipótese de modificação da relação entre as tarifas de ponta e fora de ponta, como forma de instigar a responsividade dos consumidores ao Programa de Resposta da Demanda (PRD). Para emular o comportamento do consumidor frente às diferentes sinalizações tarifárias adota-se uma Matriz de Elasticidade-Preço (MEP), formulada com base no conceito da elasticidade-preço da demanda de energia elétrica. De modo a avaliar a conjuntura instantânea do sistema, e os desafios futuros, a execução do trabalho contempla a evolução do consumo de energia elétrica e o aumento da penetração da MMGD na área de concessão da distribuidora detentora do alimentador estudado. Em todos os cenários simulados são realizadas avaliações, tanto do ponto de performance técnica do sistema de distribuição, quanto econômico, para a distribuidora e para os consumidores. Os resultados deste trabalho comprovam os potenciais benefícios sistêmicos provindos da tarifa com sinalização horária para o mercado de baixa tensão (BT), além das vantagens técnicas ofertadas à rede pela presença de fontes de suprimento próximas aos centros de carga. Foi verificado que a tarifa branca e a microgeração distribuída são políticas que realizam uma competição pelo mesmo mercado. Nesta competição, a microgeração coíbe o já limitado (em razão do tímido estímulo tarifário) aproveitamento do potencial da tarifação horária BT. Constata-se que, além de contribuir para o refreamento da popularização da tarifa branca, o próprio ato normativo vigente da MMGD, não obstante ter sido objeto de avanço no que diz respeito à sustentabilidade econômica do Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE), não esteia a otimização do auxílio que prosumidores poderiam prover à operação de sistemas elétricos de distribuição. Assim, considerando a profusão da MMGD, além da importância da tarifação horária para a adequada integração dos recursos energéticos distribuídos (REDs), identifica-se a necessidade de aprimorar o estoque regulatório, em especial no que concerne a esquemas de tarifação de BT e à habilitação de novos modelos de negócios para unidades consumidoras (UCs) com MMGD, carga flexível (como veículos elétricos, por exemplo), e/ou dotadas de sistemas de armazenamento.

Resposta da Demanda;Tarifa Branca;Geração Distribuída;Elasticidade-preço da demanda
The white tariff and distributed mini and microgeneration (MMGD), current Demand Side Management (GLD) policies for captive consumers of electricity, result in technical and economic impacts and need to be continuously evaluated. The present study analyzes their effects on electrical distribution systems. For the analysis of the technical impacts, the methodological approach consists in the development of a simulation environment, through the OpenDSS software, for the solution of the power flow problem, using as input for the modeling of the problem parameters adapted from a distribution feeder in real medium voltage (MT). To evaluate the performance of the electric system, scenarios with different levels of adherence to the white tariff are considered, in addition to the hypothesis of modifying the relationship between peak and off-peak tariffs, as a way of instilling consumer responsiveness to the Demand Response Program (PRD). To emulate the behavior of the consumer in face of the different tariff signals, a Price Elasticity Matrix (MEP) is adopted, based on the concept of price elasticity of demand for electricity. To assess the instant situation of the system, and the future challenges, the execution of the work contemplates the evolution of the consumption of electric energy and the increase of the penetration of the MMGD in the concession area of the distributor that owns the studied feeder. In all simulated scenarios, evaluations are carried out, both from the point of technical performance of the distribution system, as well as economic performance, for the distributor and consumers. The results of this work prove the potential systemic benefits arising from the tariff with hourly signaling for the low voltage (BT) market, in addition to the technical advantages offered to the network by the presence of supply sources close to the load centers. It was found that the white tariff and distributed microgeneration are policies that compete for the same market. In this competition, microgeneration prevents the already limited (due to the timid tariff stimulus) taking advantage of the potential of BT's hourly pricing. It appears that, in addition to contributing to curbing the popularization of the white tariff, the current normative act of the MMGD, despite having been the object of progress regarding the economic sustainability of the Electric Energy Compensation System (SCEE), it does not support the optimization of the assistance that prosumers could provide to the operation of electrical distribution systems. Thus, considering the profusion of MMGD, in addition to the importance of hourly pricing for the proper integration of distributed energy resources (REDs), the need to improve the regulatory framework is identified, especially regarding BT pricing schemes and activation of new business models for consumer units (UCs) with MMGD, flexible charging (such as electric vehicles, for example), and/or equipped with storage systems.
Demand Response;White Tariff;Distributed Generation;Price Elasticity of Demand
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PORTUGUES
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissertação_Vitor Reginaldo de Jesus Oliveira.pdf

Contexto

Sistemas de Energia Elétrica
PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA
-

Banca Examinadora

DANIEL TENFEN
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
EDISON ANTONIO CARDOSO ARANHA NETO Docente - PERMANENTE
FABIOLA SENA VIEIRA Participante Externo
RUBIPIARA CAVALCANTE FERNANDES Docente - PERMANENTE
DANIEL TENFEN Docente - PERMANENTE

Vínculo

CLT
Empresa Privada
Empresas
Sim

Produções Intelectuais Associadas

Nome Tipo da Produção Subtipo da Produção
DEMAND SIDE MANAGEMENT IN BRAZIL: BRIEF HISTORY, LESSONS LEARNED, STATUS, CHALLENGES, AND TRENDS BIBLIOGRÁFICA ARTIGO EM PERIÓDICO
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
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