Impactos da Variabilidade do Vento na Integração de Energia Eólica no Sistema Elétrico Nacional

Abstract

Nos dias que correm o tema, energias renováveis, é um assunto cada vez mais abordado na comunidade científica devido a avanços tecnológicos e aos possíveis benefícios que a integração destas na rede acarretam para todo o mundo, principalmente para o ambiente. Estas surgem como uma possível solução para as fontes de energia não renováveis, de carácter finito à escala humana e extremamente poluentes, como é o caso das centrais a carvão. Neste enquadramento, e devido à elevada aposta de Portugal em energia eólica, surgiu como tema da dissertação estudar o impacto que a variabilidade do vento trás para as produções de energia, e ainda como é que a intermitência eólica pode ser combatida de forma a minimizar problemas para o Sistema Elétrico Nacional (SEN). Numa primeira fase foi abordado o estado das energias renováveis na Europa, mais especificamente da eólica, seu surgimento e evolução das tecnologias existentes, quais os problemas associados à sua integração e ainda métodos de compensação das curvas típicas de produção eólica. Numa segunda fase foi abordado o caso de estudo, isto é, a composição do SEN, qual o estado de integração de energia eólica em Portugal, inclusive a distribuição dos parques eólicos no continente e ilhas, e tarifas energéticas associadas. Por fim, recorrendo a dados de produção eólica fornecidos pela Redes Energéticas Nacionais foram desenvolvidos diversos indicadores de forma a facilitar uma melhor compreensão de como a variabilidade do vento afeta as produções eólicas a curto, médio e longo prazo, quais as suas implicações para as satisfações de carga e por último como estas variações podem ser combatidas recorrendo ao uso de energia solar como fonte complementar, bem como outros métodos de previsão.

Nowadays the theme, renewable energies, is a subject increasingly addressed in the scientific community due to technological advances and the possible benefits that the integration of these in the network bring for the world, mainly for the environment. These appear as a possible solution for non-renewable energy sources, which are finite on a human scale and extremely polluting, such as coal-fired power plants. In this context, and due to Portugal's high investment in wind energy, the theme of the dissertation was to study the impact that wind variability brings to energy production, and also how wind intermittency can be combated in order to minimize problems for the National Electrical System (SEN). In a first phase, was presented the state of renewable energies in Europe, more specifically of wind power, its emergence and evolution of existing technologies, which are the problems associated with its integration and also methods of compensating typical wind production curves. In a second phase, the study case was approached, that is, the composition of the SEN, the state of integration of wind energy in Portugal, including the distribution of wind farms in the continent and islands and associated energy fares. Finally, using wind production data provided by Redes Energéticas Nacionais, several indicators were developed in order to facilitate a better understanding of how wind variability affects wind production in the short, medium and long term, what are its implications for load demand response and finally how these variations can be combated by using solar energy as a complementary source, as well as better forecasting methods.