Relação entre demanda de energia elétrica e temperatura para concessionárias do Rio Grande do Sul
Resumo
Esta dissertação tem como objetivo descrever a relação entre as diferentes características
da temperatura no estado do Rio Grande do Sul e a demanda de energia elétrica (DEE)
registrada para três regiões (A, B e C)1 nesse mesmo estado do sul do Brasil, durante o
ano de 2014. Os dados de consumo de energia, com resolução temporal de uma hora, foram
fornecidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), que gerencia o serviço
de eletricidade no Brasil. Esses dados foram compartilhados com base no Projeto de Pesquisa
e Desenvolvimento em parceria entre a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
e a petrolífera brasileira Petrobras. Considerando a falta de dados meteorológicos observados,
os dados de temperatura foram obtidos a partir de simulações do Weather Research
and Forecast Model (WRF). As temperaturas características foram definidas pela média
ponderada dos dados de temperatura simulados em relação à área coberta pelas regiões
e ao número de consumidores. Os coeficientes de correlação entre as duas amostras foram
determinados pelas correlações de Pearson e Spearman. As amostras foram divididas
em dois grupos: dias úteis e finais de semana/feriados. Além das correlações, as amostras
foram decompostas pela Decomposição Completa em Modos Empíricos (CEEMD).
Os coeficientes de correlação mostram uma forte relação entre a DEE e a temperatura,
principalmente para a amostra dos dias da semana. Além disso, esses valores exibem
uma variação durante o dia com dados menos correlacionados nas transições matinais e
noturnas para as regiões A e B. A CEEMD mostra que a escala diária e a decomposição
residual também são os modos mais significativos no período de um ano para essas duas
fornecedoras de energia. Os coeficientes de correlação para a região C foram geralmente
acima de 0,5. A área de cobertura da região C é caracterizada como uma região industrial
mais desenvolvida do que as regiões A e B. Dessa forma, a temperatura parece afetar
mais intensamente os usuários domésticos do que os industriais. Esse comportamento da
região C também é observado em escalas decompostas. Nesse caso, os modos residuais
de temperatura e de DEE são completamente não correlacionados, assim como as escalas
oscilantes. Para as outras concessionárias as escalas mais relevantes estão bem correlacionadas.
Isso mostra que quando a temperatura é um parâmetro importante na DEE, as
escalas dominantes em termos de variabilidade estão correlacionados.
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