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.