Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Tese
Título: Tarifação combinada de redes de gás e eletricidade
Autor(es): MORAIS, Mabel Scianni
Primeiro Orientador: LIMA, José Wanderley Marangon
Resumo: O ambiente internacional de energia elétrica mudou dramaticamente desde o início dos anos noventa. A introdução da competição na geração e comercialização de eletricidade tem sido o foco de muitas experiências de reestruturação do setor elétrico. O principal objetivo tem sido encontrar maior eficiência econômica do que no ambiente passado, centralizado e monopolista. O livre acesso e uma tarifa regulada de forma justa para o sistema de transmissão têm sido a chave para o desenvolvimento do mercado de eletricidade. Muitas metodologias têm sido propostas para tarifar as redes de transmissão afim de dar razoáveis sinais econômicos aos investidores do mercado de eletricidade. Estes métodos tais como MW-milha, custo marginal por barra, e outros, usualmente incorporam a natureza espacial do sistema de transmissão dando a oportunidade para os geradores e para os agentes consumidores locar suas unidades de geração e carga nos locais mais apropriados. Para aqueles agentes que já estão localizados, há uma oportunidade de influenciar no plano de expansão da transmissão para minimizar as tarifas de transporte. Do lado da geração, especialmente para centrais térmicas, locar os ativos onde sua produção será mais valorizada é de crucial importância para o retorno dos investimentos da empresa. Além da tarifa de transmissão e do custo de investimento da planta, uma importante porção do custo total é o custo do combustível. Para plantas de gás natural, o custo do combustível pode ser dividido em duas partes: o custo de produção e o custo de transporte. O transporte de gás é usualmente feito através de gasodutos, os quais têm características similares com a rede de transmissão de eletricidade. Portanto, condições de suprimento de combustível, bem como restrições na capacidade de geração e transmissão, devem ser simultaneamente levadas em consideração no processo de decisão de investimento. Sinergias entre sistemas de eletricidade e gás natural devem ser identificadas e economicamente quantificadas afim de que decisões integradas possam trazer vantagens aos investimentos das empresas. A longo prazo, as decisões são altamente inter-dependentes nos subsistemas de gás e eletricidade, o que justifica uma análise integrada. Portanto, a regulação econômica da transmissão de eletricidade e do transporte de gás deveria ser realizada conjuntamente e isto é mostrado nesta tese. A tarifação das redes de gás e eletricidade tem sido bem estudada individualmente, mas há poucos estudos tratando as redes de forma combinada. Esta tese descreve e aplica metodologias de tarifação, propostas inicialmente para a rede de transmissão, em combinação com a rede de gasodutos. Métodos de tarifação da transmissão usualmente consideram equações de fluxo de potência, ou seja, o comportamento estático do sistema elétrico. Portanto, um método coerente para tarifar a rede de gás deveria também usar equações estáticas para o fluxo de gás através dos gasodutos. Maior ênfase é dada às equações do gás e aos métodos de simulação. Estudos de caso com o sistema demonstram a importância da regulação da tarifação tanto para o sistema de gás quanto para o de eletricidade. A regulação econômica das redes é crucial quando investimentos e custos de operação das unidades térmicas a gás natural estão sob análise. Para tais unidades o gás natural representa a entrada e a eletricidade a saída do processo de produção.
Abstract: The international environment of electricity energy has changed dramatically since the beginning of the 90’s. The introduction of competition to electricity generation and commercialization has been the main focus of many restructuring experiences of the electrical sector. The main goal has been to achieve better economic efficiency than the past centralized and often monopolistic environment. The open access and a fair regulated tariff for transmission assets have been the keystones in the development of the electricity market. Many methodologies have been proposed to price transmission networks in order to send reasonable economic signs to the electricity market players. These methods such as the MW-mile, bus marginal cost, and others, usually incorporate the spatial nature of transmission systems giving the generation and consumer agents the opportunity to place their generation and load units at the most appropriated sites. To the agents that are already placed are offered the opportunity to influence on the transmission expansion plan in order to minimize the wheeling charges. As far as generation goes, especially for thermal units, locating the assets where their production will be valued at best is of uttermost importance for the companies’ future return on investment. Besides the transmission fare and the plant investment cost, an important portion of the total cost is the fuel cost. For natural gas plants, the fuel cost can be split into two parts: the production cost and the transportation cost. The gas transportation is usually performed by gas pipelines, which have similar characteristics with the electricity transmission network. Therefore, fuel supply conditions, as well as generation and transmission capacity constraints, have to be taken simultaneously into account in the investment decision making process. Synergies between electricity and natural gas systems have to be identified and economically quantified so that integrated decisions could bring in an edge to the investment company. In the long-term phase, the decisions are highly inter-dependent on gas and electricity sub-systems, which justifies an integrated analysis. Therefore, economic regulation of electricity transmission and gas transportation must be performed together and it will be shown in this thesis. Pricing each of gas and electric networks has been well studied individually but there are few studies dealing with the combined approach. This thesis describes and applies wheeling methodologies, proposed initially for transmission network, in combination with the gas pipeline network. Transmission wheeling charge methods usually consider load flow equations, i.e., the static behavior of electrical systems. Therefore, a coherent method of pricing gas network must also use steady-state equations for the gas flow through pipelines. More emphasis is devoted to gas equations and simulation methods. Studies case considering the Brazilian system demonstrate the importance of the wheeling charge regulation for both the gas and electricity systems. The economic regulation of grids is crucial when investment and operational costs of natural gas thermal units are under analysis. For such units the natural gas is the input and the electricity is the output of the production process.
Palavras-chave: Regulação econômica
Rede de gás
Rede de transmissão
Tarifas de transporte
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2583
Data do documento: 9-Set-2006
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