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Abstract(s)
A produção diária de energia eólica é incerta. Eventuais desequilíbrios entre energia
previamente acordada fornecer e energia efectivamente fornecida ao mercado do dia
seguinte conduzem a aumentos dos custos do sistema que deverão ser remunerados pelos
produtores em incumprimento, diminuindo assim os seus lucros, ou inviabilizando mesmo a
sua participação no mercado de energia eléctrica. Uma forma de evitar custos decorrentes de
incumprimento por parte dos produtores eólicos consiste na realização de lances de mercado
em conjunto com produtores hídricos.
Este trabalho propõe uma metodologia operacional para produção hidro-eólica que visa a
optimização de lances conjuntos no mercado do dia seguinte. O problema de optimização é
formulado na tese como um problema de optimização de produção hídrica em que são
conhecidas, uma previsão de produção eólica, e uma previsão dos preços de energia no
mercado pool do dia seguinte. O objectivo estabelecido consiste em satisfazer o lance de
mercado acordado, anulando eventuais incumprimentos de energia por parte da produção
eólica em ambiente de incerteza. O problema é resolvido em duas instâncias distintas: (i)
uma em que a optimização hídro-eólica não tem recurso de bombagem e (ii) outra em que a
optimização hidro-eólica tem recurso de bombagem, avaliando os benefícios operacionais
decorrentes da licitação conjunta.
Os erros na previsão da potência eólica têm um efeito sobre a solução óptima para os lances
conjuntos que não é simétrico: aos erros por defeito corresponde em geral uma depreciação
maior da solução óptima que a valorização correspondente aos erros por excesso. Por isso, e
de forma a não prejudicar a futura eficiência da operação hídrica, os lances conjuntos devem
procurar corrigir essa assimetria, sendo mais conservadores sobre a previsão da produção
eólica. E devem ser tanto mais conservadores quanto maior for a incerteza sobre essas
previsões. Na tese é quantificada a redução sobre a previsão da produção eólica necessária
para neutralizar o efeito desta assimetria, como função da incerteza da previsão.
The daily production of wind energy is uncertain. Possible imbalances between bided energy supply and energy actually supplied to the day-ahead market lead to increases in system costs that should be paid by non-complying producers, thus reducing their profits or even rendering their participation in the electricity market unfeasible. One way to avoid costs arising from non-compliance by wind producers is to place market bids in the market in conjunction with hydro producers. This thesis proposes an operational methodology for hydro-wind production that aims to optimize joint bids in the day-ahead market. The optimization problem is formulated in the thesis as a hydro production optimization problem, for which one knowns the forecast of both the wind production and the market energy prices for the day-ahead. The objective is set to reduce the imbalance of the bid, canceling out any possible energy mismatches by wind power generation under uncertainty. The problem is solved for two distinct instances: (i) one in which hydropower optimization has no pumping capability and (ii) one in which hydro-wind optimization has pumping capability, assessing the operational benefits of joint biddings. Mismatches in wind power prediction have an effect on the optimal solution for joint bids which is not symmetric: the default errors generally correspond to a greater depreciation of the optimal solution than the valuation corresponding to the excess errors. Therefore, in order to avoid depreciating the future efficiency of the hydro operation, the joint bids should seek to correct this asymmetry, being more conservative about the prediction of wind production. In the thesis, the reduction on the prediction of the wind production that is necessary to neutralize the effect of this asymmetry is quantified as a function of the uncertainty of the wind forecast.
The daily production of wind energy is uncertain. Possible imbalances between bided energy supply and energy actually supplied to the day-ahead market lead to increases in system costs that should be paid by non-complying producers, thus reducing their profits or even rendering their participation in the electricity market unfeasible. One way to avoid costs arising from non-compliance by wind producers is to place market bids in the market in conjunction with hydro producers. This thesis proposes an operational methodology for hydro-wind production that aims to optimize joint bids in the day-ahead market. The optimization problem is formulated in the thesis as a hydro production optimization problem, for which one knowns the forecast of both the wind production and the market energy prices for the day-ahead. The objective is set to reduce the imbalance of the bid, canceling out any possible energy mismatches by wind power generation under uncertainty. The problem is solved for two distinct instances: (i) one in which hydropower optimization has no pumping capability and (ii) one in which hydro-wind optimization has pumping capability, assessing the operational benefits of joint biddings. Mismatches in wind power prediction have an effect on the optimal solution for joint bids which is not symmetric: the default errors generally correspond to a greater depreciation of the optimal solution than the valuation corresponding to the excess errors. Therefore, in order to avoid depreciating the future efficiency of the hydro operation, the joint bids should seek to correct this asymmetry, being more conservative about the prediction of wind production. In the thesis, the reduction on the prediction of the wind production that is necessary to neutralize the effect of this asymmetry is quantified as a function of the uncertainty of the wind forecast.
Description
Keywords
Redes de distribuição de energia - Optimização da produção - Energia Elétrica Redes de distribuição de energia - Optimização da produção - Energia eólica Redes de distribuição de energia - Optimização da produção - Energia hidro-eólica