PSR apresenta alternativa para modelo de vazões mais realista

Partindo do pressuposto de que os parâmetros do modelo estocástico de vazões utilizado no planejamento da operação do setor elétrico brasileiro admitem um viés otimista, a PSR vê essa abordagem afetando o acionamento ótimo das térmicas e a formação de preços. Dentre outras consequências estão impactos na determinação dos planos decenais de expansão da geração por parte da EPE e o cálculo das garantias físicas dos geradores candidatos aos leilões.

Segundo o último boletim mensal Energy Report, a correção utilizando modelos de circulação atmosférica, com ou sem mudanças climáticas, pode gerar cenários correlacionados entre as vazões, temperatura, vento e irradiação que melhorariam ainda mais os planejamentos da expansão e operação.

A publicação considera importante e urgente a análise do tema e o realinhamento das séries de vazões geradas com a realidade, ainda mais considerando a assimetria nas consequências de um viés otimista ou pessimista na modelagem das renováveis. Além disso, este realinhamento pode ser feito sem alterar o algoritmo de Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE) empregado nos estudos do setor.

Quanto a assimetria nas consequências das diferentes modelagens das vazões, a otimista pode levar a uma piora da segurança de suprimento e “sustos” de acionamento repentino de toda a capacidade térmica pelo ONS. Enquanto a pessimista pode ocasionar maiores custos operativos, desnecessários, assim como maiores investimentos em nova capacidade de geração.

O desafio recai nos trilhões de cenários sobre o atendimento da demanda nos próximos meses e até anos por parte do Operador, que precisa escolher a decisão que minimiza a soma do custo “imediato” (no caso, acionar ou não UTEs) mais o valor esperado do custo futuro. Isto é, a soma dos custos das duas consequências futuras ponderados pela probabilidade de cada panorama, úmido e seco.

A análise que aponta o cenário mais otimista utilizado pelo ONS compartilha de um estudo do professor Alexandre Street, da PUC-Rio. Através da comparação de séries geradas pelo modelo estocástico para cada PMO que é executado mensalmente, junto às energias afluentes do NEWAVE, foi constatado um viés otimista sistemático, já que os valores realizados são com maior frequência inferiores aos das séries produzidas pelo modelo estocástico de afluências usadas pela PDDE.

A PSR explica que a premissa é que o histórico observado no passado mais distante não representa adequadamente o processo atual. A falta de acurácia, segundo a consultoria, é comprovada por dois fatores. Para os próximos cinco anos de um estudo de simulação operativa, calculou-se um “fator de ajuste” dado pela razão entre o valor esperado das afluências nos últimos cinco anos do registro histórico e a média de longo prazo (usando todos os 93 anos do registro histórico). Se este for menor do que 1, significa que as vazões recentes são mais “secas” do que o representado no modelo estocástico usado nos modelos operativos, e vice-versa.

Já do sexto ano em diante, o numerador do fator é calculado a partir do histórico dos últimos vinte anos; e continua sendo o valor esperado do registro histórico completo. A tabela a seguir mostra os fatores para as regiões do país ambos os horizontes mencionados acima:Fatores na maioria dos subsistemas inferiores a 1 indicam que os cenários de vazões estão com viés otimista, em especial o Nordeste (PSR)

Para a consultoria, a maneira mais adequada de realinhar o modelo com a realidade é estimar os parâmetros do modelo estocástico conhecido como PAR(p)) a partir dos cenários produzidos por um modelo externo, citando boas experiências vindo dos países nórdicos e de um produto seu, o PSRCast, que utiliza uma rede neural baseada na arquitetura Variational Autoencoder (VAE) para gerar cenários de precipitação que integram as informações dos diferentes horizontes ao longo do período de estudo desejado. Assim, os parâmetros seriam lançados para o cálculo da política operativa pelo algoritmo PDDE.

As séries de precipitações são posteriormente transformadas em vazões através do modelo chuva/vazão SMAP utilizado pelo ONS.

De acordo com a publicação mensal, essa solução está em fase final de validação e será usada pela PSR como modelo integrado de geração de cenários de vazões, temperatura e geração renovável em seus estudos de curto e longo prazo.