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Metodologia

Motivação e Objetivos

O Tema 

  Com a crescente demanda pelas energias renováveis, tanto por motivos políticos, ambientais e sociais como económicos, dado o aumento do preço dos combustíveis fósseis, torna-se imperativa a aposta neste tipo de recursos, nos quais se enquadra a energia solar fotovoltaica, que constitui um recurso limpo, seguro e inesgotável. No entanto, apesar destas vantagens, a sua variabilidade e volatilidade, pelo facto de depender fortemente das condições meteorológicas, torna-se um entrave na sua penetração na rede elétrica.

  Para que se torne mais viável a sua introdução no mercado de eletricidade, é necessário que as técnicas de previsão utilizadas sejam o mais precisas possível, pois têm impacto direto na operação económica dos sistemas elétricos de energia e no resultado económico das centrais cuja energia é vendida nos mercados. Esta situação verifica-se uma vez que, nos mercados spot, os produtores devem seguir uma agenda de produção (apresentam propostas de venda), e baseiam-se nas previsões hora a hora para o fazerem. O uso destas previsões apresenta um risco, pois se a previsão estiver errada e não fornecerem aquilo a que se propuseram, são penalizados com remunerações mais baixas do que aquelas estabelecidas no mercado, nas horas em que ocorreu desvio entre a energia efetivamente produzida e a apresentada nas ofertas. Assim, previsões de alta qualidade são precisas para reduzir a frequência destas penalizações e para otimizar lucros: quanto menor o erro de previsão, maior o lucro. A vertente da previsão com base em incertezas é muito útil para avançar o valor esperado da penalização (caso exista), o que permite ao agente de mercado traçar um plano para cobrir o risco.

 

   Com estes factos em mente, pretende-se, no decorrer desta dissertação, atingir os seguintes objetivos:

 

  • Obter previsões meteorológicas baseadas em ensambles de modelos numéricos GFS (Global Forecast System);

  • Desenvolver modelos de previsão a curto prazo (7 dias) de produção em centrais solares fotovoltaicas; 

  • Modelizar a incerteza associada às previsões de produção da central, utilizando novas ferramentas de inteligência computacional;

 

 

  A realização da dissertação segue uma agenda de tarefas:

 

  1. Estudo do estado da arte sobre previsão de produção fotovoltaica; 

  2. Processamento e análise de dados de previsões meteorológicas e dados de produções reais de centrais em Creta; 

  3. Desenvolvimento de modelos analíticos, em Excel, combinados com ferramentas de inteligência computacional (KDE);

  4. Acompanhamento da equipa da Smartwatt na implementação de sistemas de previsão que integrem os modelos desenvolvidos;

  5. Redação da dissertação (a decorrer ao longo de todo o processo).

   Na "Previsão de Produção de Centrais Solares Fotovoltaicas" pretende-se fazer a previsão a curto prazo (com horizonte temporal de 7 dias) da produção de centrais fotovoltaicas localizadas na ilha de Creta, Grécia. Para isso será usada uma ferramenta inovadora baseada no KDE (Kernel Density Estimation), que não só fornece a previsão pontual da central como também o intervalo de incerteza na produção a ela associado. 

 Os principais desafios consistem na recolha de bons dados meteorológicos e na construção de modelos com boa precisão, o que implica a calibração rigorosa dos parâmetros da ferramenta a utilizar.

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