Estudo e simulação de mercados locais de energia e flexibilidade

Com a constante busca por melhorias na maneira de produzir e consumir energia elétrica, têm-se pesquisado, em todo o mundo, soluções mais eficientes e sustentáveis. Superar a variabilidade da geração renovável se tornou um constante desafio e a utilização da flexibilidade do consumo têm se mostrado uma das formas mais promissoras para enfrentálo, logo, se amplifica a procura por maneiras que integrem, além de, fontes primárias de geração distribuída, a flexibilidade de carga no mercado de transação de energia elétrica. Nessa dissertação são estudados e simulados modelos de comercialização de energia elétrica em mercados locais, onde as transações e negociações de eletricidade ocorrem nos níveis de distribuição, incluindo limitações como a integração e negociação da flexibilidade de carga nesse âmbito. Neste trabalho são efetuadas simulações de diversos modelos alternativos de mercados locais de energia, onde foram aplicados mecanismos de negociação de energia do modelo Pool simétrico e assimétrico e utilizada, além da compra e venda de energia convencional, a flexibilidade de carga dos consumidores. Para efetuar as simulações foi feito o uso da tecnologia multi-agente através do simulador MASCEM (Multi-Agent Simulator of Competitive Electricity Markets). Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que, com o uso da flexibilidade da demanda, e fontes de geração local eficientes, é possível sustentar um mercado de eletricidade localmente. Contudo, a flexibilidade possui um preço muito maior que o da energia elétrica convencional, dessa forma, num leilão integrado, de flexibilidade com energia, a flexibilidade acaba por não ser transacionada, se tornando mais viável sua participação em um mercado distinto, como bem único. Em contrapartida, a curva de oferta por parte dos compradores permite a inclusão da flexibilidade da demanda, de forma espontânea, com resultados extremamente vantajosos para o consumidor, mantendo a essência, no que se diz respeito a preço de mercado e potência transacionada, do mercado tradicional de compra e venda. Com isso, foram obtidos resultados relevantes para a pesquisa em mercados locais, ultrapassando limitações no que se refere, principalmente, a implementação de mercados locais e integração e negociação de flexibilidade de carga.With the constant investigation for improvements in the way of producing and consuming electricity, more efficient and sustainable solutions have been researched all over the world. Overcoming the variability of renewable generation has become a constant challenge and the use of load flexibility has been one of the most promising ways to face it, expanding the search for ways to integrate, in addition to primary sources of distributed generation, flexibility in the electricity market. This dissertation studies and simulates models of electricity trading in local markets, where electricity transactions and negotiations take place at distribution levels, including limitations such as the integration and negotiation of load flexibility in this area. In this work, simulations of several alternative models of local energy markets are performed, where energy negotiation mechanisms of the symmetric and asymmetric pool model were applied and, in addition to the purchase and sale of conventional energy, the consumers flexibility were used. In order to carry out the simulations, multi-agent technology was used through MASCEM (Multi-Agent Simulator of Competitive Electricity Markets). The results obtained in this work demonstrate that, with the use of demand flexibility and efficient local generation sources, it is possible to sustain an electricity market locally. However, flexibility has a higher price than conventional electricity, so in an integrated auction, flexibility with energy, flexibility is not transacted, becoming more viable its participation in a distinct market, as a single resource. On the other hand, the supply curve on the part of buyers allows the inclusion of demand flexibility, spontaneously, with extremely advantageous results for the consumer, maintaining the essence, with respect to market price and transacted power, of the traditional buying and selling market. In this way, relevant results were obtained for research in local markets, overcoming limitations regarding, mainly, the implementation of local markets and the integration and negotiation of load flexibility