OptGen – Modelo de planejamento da expansão da geração e interligações regionais
Modelo integrado de planejamento da expansão de capacidade de produção e transporte de sistemas de eletricidade e gás natural, baseado em decomposição e otimização estocástica.
OPTGEN tem a opção de utilizar o modelo detalhado de operação estocástica hidrotérmica com restrições de transmissão, SDDP, desenvolvido pela PSR.
O modelo OptGen é uma ferramenta computacional para determinar a expansão de mínimo custo (geração e interligações regionais) de um sistema hidrotérmico multi-regional. A operação do sistema é representada de maneira detalhada levando em conta a incerteza nas afluências, restrições de emissão de gases de efeito estufa e restrições de capacidade mínima, entre outros aspectos. É utilizado tanto por planejadores em ambientes de decisões centralizadas como também por reguladores e investidores para modelar ambientes competitivos.
Aspectos de modelagem
A expansão integrada é formulada como um problema de programação inteira mista (MIP) de grande porte que representa os seguintes aspectos:
- Flexibilidade nos estágios de investimento e operação (anual, semestral, trimestral, mensal);
- Variáveis contínuas ou variáveis inteiras;
- Projetos opcionais e obrigatórios;
- Conjuntos de projetos associados;
- Conjuntos de projetos mutuamente exclusivos;
- Restrições de precedência;
- Restrições de capacidade instalada mínima para diferentes grupos de tecnologias e para diferentes intervalos de tempo, o que permite representar políticas energéticas governamentais;
- Cálculo de custos marginais de referência para os projetos candidatos;
- Restrições ambientais: emissões de gases de efeito estufa;
- Restrições de disponibilidade de combustíveis;
- Analise de múltiplos cenários;
- Analise de planos de expansão completa ou parcialmente definidos pelo usuário.
- A solução é obtida utilizando técnicas avançadas de MIP e decomposição de Benders
Características do sistema
- Interface gráfica para sistema operacional Windows
- Modelo integrado de visualização de resultados e geração de gráficos
- Arquivos de entrada e saída em formato CSV, permitindo ser editados em Excel
- Dados podem ser importados tanto do modelo Super Olade MODPIN ou do SDDP, ambos desenvolvidos pela PSR
Exemplos de aplicação
- Projeto SEETEC para o estudo do plano de desenvolvimento e benefícios do mercado regional de energia na região dos Bálcãs para 2003-2010. (8 países interligados, 30 GW de demanda de energía e 5 GW de projeção de aumento da demanda para 2010);
- Plano Venezuelano de expansão de geração e transmissão para 2002-2010 (20 GW de capacidade instalada – 65% hidro – e 10 regiões interligadas);
- Estudo de expansão para o sistema Brasileiro 2004-2015 (85 GW de capacidade instalada – 85% hidro, 27.5 GW de projeção de aumento da demanda para 2015, 117 usinas hidro, 108 térmicas e 9 regiões interligadas).
- Vem sendo utilizado por agências de planejamento (e.g. CEAC, da América Central), empresas e consultores (SNC Lavalin, Electricité de France e outros) em estudos de expansão de vários países da América Latina (Bolívia, Equador, Colômbia, Chile, planejamento integrado dos seis países da América Central e outros); região dos Bálcãs; África (Tanzânia; interconexão de Egito, Sudão e Etiópia); e Sudeste asiático (interconexão dos países do rio Mekong: Laos, Camboja e Vietnam) e outros.