Avaliação da modelagem do ganho bifacial e do uso de armazenamento de energia para diminuição de riscos de comercialização em usinas solares fotovoltaicas de grande porte

Abstract

O crescimento exponencial de projetos de usinas solares fotovoltaicas de grande porte no Brasil levou a uma acirrada competitividade nos preços de energia. Junto com as recentes mudanças regulatórias que impactam os modelos de negócios desses empreendimentos, surge a necessidade de otimização em diversas frentes: aumento da geração, gerenciamento de despacho e melhor aproveitamento da infraestrutura de transmissão. Embora essas otimizações sejam tecnologicamente viáveis, elas introduzem novos riscos e incertezas no processo de viabilização dos projetos. Esta tese apresenta avaliações dessas incertezas em três contextos distintos. Primeiro, analisa-se como a hibridização solar-eólica com armazenamento de energia pode otimizar o uso da infraestrutura de transmissão e mitigar riscos associados à variabilidade horária da geração. Em seguida, avalia-se o impacto da incerteza na previsão de irradiação solar e geração fotovoltaica sobre a receita de usinas solares com armazenamento, operando no mercado de curto prazo brasileiro. Por fim, é analisado o risco associado à incerteza nos ganhos energéticos decorrentes do uso de módulos bifaciais durante a etapa de viabilização dos projetos de usinas solares fotovoltaicas de grande porte.

Abstract: The exponential growth of large-scale solar photovoltaic power plant projects in Brazil has led to fierce competition in energy pricing. Combined with recent regulatory changes impacting the business models of these ventures, there arises a need for optimization across several areas: increased energy production, improved dispatch management, and better utilization of transmission infrastructure. Although these optimizations are technologically feasible, they introduce new risks and uncertainties in the project development process. This thesis presents assessments of such uncertainties in three distinct contexts. First, it analyzes how solar-wind hybridization with energy storage can optimize the use of transmission infrastructure and mitigate risks associated with the hourly variability of generation. Next, it evaluates the impact of uncertainty in solar irradiance forecasting and photovoltaic generation on the revenues of solar power plants with storage, operating in the Brazilian short-term energy market. Finally, it examines the risk associated with uncertainty in the energy gains from using bifacial modules during the project feasibility stage.