Gestão a curto prazo de aproveitamentos hídricos em ambiente de mercado

 

«Portugal importa todos os anos 7 a 10 mil milhões de euros de recursos energéticos, temos uma dependência energética demasiado elevada e essa dependência não afeta apenas as questões energéticas ou ambientais. Tem um impacto na nossa economia e nas nossas contas." - Ministro do Ambiente, Ordenamento do Território e Energia (Outubro de 2013).

 

O nosso país necessita de diminuir a dependência energética do exterior e com os recursos que Portugal disponibiliza, principalmente a nível das energias renováveis, é possível atingir este objetivo. Nos últimos dez anos, Portugal viu diminuir a sua dependência energética de 90% para 80% (Aníbal Fernandes, presidente do consórcio Eólicas de Portugal, em Junho de 2013) e no primeiro semestre do ano passado a produção das barragens alimentou 36% do consumo nacional (Dados: REN). É neste sentido que surge a necessidade de otimizar a exploração de centrais hídricas, dado que Portugal tem um potencial hídrico bastante elevado.

 

O problema da exploração das centrais hídricas é bastante complexo, já que implica decisões de operação relativamente à turbinagem e bombagem, influenciando as condições de operação em instantes futuros, e a interdependência entre as centrais hídricas que se encontrem no mesmo curso de água. Tendo em conta estes fatores, a resolução deste problema exige a utilização de ferramentas computacionais.

 

A aplicação desenvolvida permite realizar a optimização de uma cascata de centrais hídricas, tendo em conta a influência da interligação das centrais na mesma cascata, a inclusão de grupos reversíveis com bombagem e assumindo as centrais hídricas como “price takers” considerando-se que os preços de mercado são dados de entrada.  Foi também avaliada a possibilidade de resolver o problema de optimização referido considerando um elevado número de centrais, ou seja, verificar o comportamento do programa para um grande número de variáveis.

 

 

 

 

Para a execução deste projeto, será utilizado o software MATLAB. Originalmente, o problema é não linear mas é possível aproximar a curva que relaciona a potência, o caudal e a queda por relações lineares, tornando o problema linear. Posto isto, a sua resolução será realizada com a ajuda de funções do programa, sendo a principal, a função linprog que resolve problemas de programação linear, mais especificamente, encontra o mínimo valor das variáveis de decisão integradas numa função, respeitando as restrições impostas.

 

É com o auxílio desta ferramenta computacional, que serão determinados os caudais a turbinar e a bombar, num espaço temporal de uma semana, de forma a minimizar os custos de produção e o preço de mercado.