Formação Galp Energia
Modelação e Simulação de Mercados de Energia Eléctrica
:: Sessão #13 ::
Simulação de mercados de energia eléctrica
com modelo baseado em custos de produção
:: Previsão de preços, produções e trânsito nas interligações ::
Jorge de Sousa
Professor Coordenador
ISEL - Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa
Sessão #13 | 26 Julho 2010
-1-
Agenda

Enquadramento

Modelos de previsão

Simulação com base em custos de produção

Exercícios de aplicação
Sessão #13 | 26 Julho 2010
-2-
Enquadramento
Simulação de mercados com base em custos

O desempenho dos diversos agentes que actuam em mercados
liberalizados de energia eléctrica depende em grande medida da sua
capacidade de previsão dos principais determinantes.

Particular destaque assume a previsão de preços, especialmente na
perspectiva de um agente produtor ou comercializador.

Neste sentido é usual recorrer-se a modelos de mercado para se obterem
previsões fundamentadas de preços, volumes, trânsito nas interligações,
nível de emissões, receitas, entre outras.

Os modelos utilizados podem ser de diversas categorias, consoante o tipo
de aplicação e o grau de sofisticação requeridos para as previsões.

A simulação de mercados com base em modelos de custos de produção
tem um nível de utilização generalizado e tem como principais vantagens a
sua consistência e o nível de detalhe com que representa os aspectos
físicos do sistema.
Sessão #13 | 26 Julho 2010
-3-
Agenda

Enquadramento

Modelos de previsão

Simulação com base em custos de produção

Exercícios de aplicação
Sessão #13 | 26 Julho 2010
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Modelos de previsão
Categorias de modelos de previsão de preços
Modelos de previsão de
preços
Modelos de
agentes
Sessão #13 | 26 Julho 2010
Modelos de
equilíbrio
Modelos
estatísticos
Modelos de
simulação
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Agenda

Enquadramento

Modelos de previsão

Simulação com base em custos de produção

Exercícios de aplicação
Sessão #13 | 26 Julho 2010
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Simulação com base em custos
Características dos modelos de simulação

Os modelos de simulação representam o despacho dos grupos produtores
baseado nas suas características, considerando ainda os requisitos
operacionais e as restrições do sistema.

Incorporam aspectos físicos dos grupos produtores tais como o
rendimento, a capacidade, as rampas de subida e descida, assim como
características económicas relativas ao despacho e comissionamento
destes grupos tais como os custos de produção e os custos de arranque e
paragem.

Este tipo de modelos permite ainda incluir requisitos de segurança de
sistema (p.e. reserva girante), e restrições de sistema (p.e. capacidade de
transporte das linhas).

Devido ao grau de detalhe com que o sistema é representado os modelos
de simulação permitem obter um melhor entendimento dos principais
determinantes de formação dos preços e de outras variáveis relevantes,
comparativamente com outros tipos de modelos.
Sessão #13 | 26 Julho 2010
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Simulação com base em custos
Estudo de caso: Dados do sistema
 Oferta térmica
Capacidade
Instalada
Custos de
Produção
Emissões
Específicas
[MW]
[€/MWh]
[ton CO2/MWh]
Nuclear
7816
3,42
0
Carvão A
1944
14,73
0,895
Carvão B
1823
16,56
0,895
Carvão C
9941
19,36
0,933
CCGT
7525
30,23
0,382
Fuel
5151
33,80
0,737
Tecnologia
 Procura, produção hídrica e PRE
Procura
Sessão #13 | 26 Julho 2010
[MWh]
Produção
hídrica e PRE
[MWh]
Procura
térmica
[MWh]
Ponta
40750
11000
29750
Vazio
18000
3500
14500
-8-
Simulação com base em custos
Resultados para PCO2 = 0 €/ton
Vazio
Ponta
14500 MWh
29750 MWh
6
5
1. Nuclear
2. Carvão A
3. Carvão B
4
2
3
4. Carvão C
5. CCGT
6. Fuel
1
•
•
A curva de oferta é obtida com base nas centrais térmicas (capacidade instalada e custos
de combustível e de CO2) colocadas por ordem de mérito.
Esta curva é intersectada com a procura residual térmica para se obter o fecho de mercado
(no exemplo para o vazio e ponta).
Sessão #13 | 26 Julho 2010
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Simulação com base em custos
Comparação entre PCO2 = 0 e 30 €/ton
Vazio
Ponta
14500 MWh
29750 MWh
6
4
3
5
2
1. Nuclear
6
5
2. Carvão A
3. Carvão B
4
2
4. Carvão C
3
5. CCGT
6. Fuel
1
P
r
e
ç
o
s
Sessão #13 | 26 Julho 2010
1
0 €/ton
PCO2
Pe [€/MWh]
D [%]
30 €/ton
Vazio
Ponta
Vazio
Ponta
19,36
33,80
41,69
55,91
115%
65%
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Agenda

Enquadramento

Modelos de previsão

Simulação com base em custos de produção

Exercícios de aplicação
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Exercícios de aplicação
Considere os seguintes dados relativos à oferta térmica, procura, produção hídrica e PRE
de um mercado que integra dois países (país 1 e 2):
 Oferta
Capacidade
Instalada
Custos de
Produção
Emissões
Específicas
País
[MW]
[€/MWh]
[ton CO2/MWh]
[1,2]
Nuclear
7816
3,42
0
2
Carvão A
1944
14,73
0,895
2
Carvão B
1823
16,56
0,895
1
Carvão C
9941
19,36
0,933
2
CCGT
7525
30,23
0,382
2
Fuel
5151
33,80
0,737
1
Procura
(País 1)
[MWh]
Hídrica e PRE
(País 1)
[MWh]
Procura
(País 2)
[MWh]
Hídrica e PRE
(País 2)
[MWh]
Ponta
8000
3500
32750
7500
Vazio
4000
1000
14000
2500
Tecnologia
 Procura
Sessão #13 | 26 Julho 2010
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Exercícios de aplicação
1.
Usando um modelo de simulação baseado em custos de produção, determine
para os períodos de ponta e de vazio e para um preço de CO2 de 0 €/ton:
a.
O consumo residual térmico de cada país
b.
O preço do mercado eléctrico na ponta e no vazio
c.
A produção térmica total e de cada tecnologia
d.
As emissões de CO2 totais e as de cada tecnologia
e.
A produção térmica de cada país
f.
A energia em trânsito na interligação e o seu sentido
2.
Efectue novas simulações para preços de CO2 de 10, 30 e 100 €/MWh. Analise e
justifique os resultados obtidos.
3.
Como se alterariam os preços do mercado eléctrico na ponta e no vazio se o custo
do carvão sofresse um aumento de 20% (para um preço de CO2 de 10 €/ton)?
Sessão #13 | 26 Julho 2010
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