Ponderadores de distância para parâmetros de complementaridade espacial entre recursos energéticos renováveis no Estado do Rio Grande do Sul

Abstract

Sistemas híbridos de energia têm custos iniciais mais altos do que os sistemas baseados em apenas um recurso renovável, no entanto, apresentam melhor desempenho e um menor custo para a energia fornecida aos consumidores. A possível complementaridade entre os recursos energéticos utilizados pode contribuir para um melhor aproveitamento da energia disponível. Em larga escala, a complementaridade entre usinas de conversão de energia pode servir como ferramenta para a gestão de recursos energéticos. A complementaridade energética pode se manifestar entre recursos ou usinas em um mesmo local e/ou entre locais diferentes. Este trabalho faz o uso do estabelecimento de rede de células hexagonais e da elaboração de rosas de complementaridade para quantificar a complementaridade espacial no tempo, expressando seu resultado através de mapas. Essa técnica é aplicada para usinas hidrelétricas e parques eólicos no Estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil, e apresenta, como resultado, seu mapa de complementaridade espacial no tempo. Entre os resultados, a complementaridade espacial no tempo entre as centrais hidrelétricas situadas na fronteira norte do Estado do Rio Grande do Sul e os parques eólicos que se encontram na costa leste apresentaram máxima complementaridade. Também são avaliados ponderadores capazes de descrever o grau de decaimento da complementaridade em relação à distância, como forma de estimar a área na qual a os efeitos de complementaridade energética podem ser aproveitados de modo mais eficaz.

Hybrid energy systems have higher start-up costs than systems based on just one renewable resource, however, they deliver better performance and a lower cost for energy supplied to consumers. The possible complementarity between the energy resources used can contribute to a better use of the available energy. On a large scale, complementarity between power conversion plants can serve as a tool for the management of energy resources. Energy complementarity can be verified between resources or plants in the same place and - or between different sites. This work makes use of the hexagonal cell network establishment and the elaboration of complementary roses to quantify the spatial complementarity in time, expressing its result through maps. This technique is applied to hydroelectric plants and wind farms in the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil, and presents, as a result, its spatial complementarity map in time. Among the results, the spatial complementarity in time between the hydroelectric power plants located on the northern border of the state of Rio Grande do Sul and the wind farms on the east coast showed maximum complementarity. Weights are also evaluated capable of describing the degree of decay of the complementarity with respect to the distance, as a way of estimating the area in which the effects of energy complementarity can be used more effectively.