Otimização do armazenamento e geração de energia a biogás visando ao gerenciamento das redes de distribuição
Resumo
O crescente aproveitamento de fontes renováveis de geração distribuída (GD) e também a
perspectiva do uso de sistemas de armazenamento de energia (Energy Storage System- ESS)
em sistemas de distribuição de energia elétrica torna imprescindível que as distribuidoras
adotem medidas que as ajudem a gerenciar e operar suas redes, obtendo um aproveitamento
estratégico destas fontes, de forma a minimizar os possíveis impactos negativos decorrentes
destas conexões, e garantir a qualidade do fornecimento de energia elétrica aos seus
consumidores. Neste contexto a GD a biogás vem ao encontro desta evolução, uma vez que este
tipo de GD possui de forma integrada um sistema de armazenamento de energia a biogás,
denominado nesta tese de (bio Energy Storage System – bioESS), o qual possibilita que a GD
converta o biogás em energia elétrica em momentos adequados. Sendo assim, esta tese visa
apresentar o desenvolvimento de uma metodologia de otimização aplicada em sistemas de
armazenamento de energia a biogás, com o objetivo de determinar os regimes operacionais
multi patamares para GD. Para tanto, utilizou-se a programação linear inteira (PLI) a fim de
propor uma função objetivo (FO) que possibilite otimizar o uso do biogás armazenado,
adotando como parâmetros: a curva de produção de biogás e a curva de carga da propriedade
produtora de biogás. As restrições da FO foram determinadas em função das características
operacionais de gerenciamento do bioESS, como: estoque mínimo, máximo e inicial de biogás.
O regime operacional que se pretende obter com a aplicação do método baseia-se em dois
modelos propostos, nos quais a GD prioriza o uso do biogás para atendimento total ou parcial
das cargas da propriedade produtora de biogás, e o potencial energético remanescente é
armazenado para uso estratégico. Como resultado da otimização se obtém um regime
operacional multi patamar para GD, no qual são indicados a potência e as opções de períodos
em que a distribuidora de energia pode ter garantida a utilização da energia armazenada no
bioESS, possibilitando um gerenciamento estratégico do despacho e armazenamento da energia
que pode ser produzida a partir do biogás. Esta metodologia é verificada por meio de um estudo
de caso onde são utilizados os dados de uma propriedade rural produtora de suínos participante
do P&D ANEEL P014/2012.
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