Methodological proposal for economic-regulatory analysis of the insertion of a new institutional energy storage agent in the brazilian electrical system

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1414650966932

Keywords:

Economic and regulatory analysis, New institutional energy storage agent, Agent-based modeling

Abstract

This work presents a methodological proposal to carry out an economic-regulatory analysis of the insertion of a new institutional agent in the Brazilian Electricity Sector (SEB), the energy storage agent. With new technological paradigms and new future economic-regulatory arrangements resulting from the application of Energy Storage Systems (ESS) in the SEB. The agents of generation (G), transmission (T) and distribution (D) of electricity will be modeled in the electric power system, specifically with ESS applications from electrochemical battery systems, for agent-based modeling (ABM) simulations with technical-operational and economic-regulatory variables. The future scenarios includes: a) individualized management of GTD agents on the results with ESS segmented in the power system; b) the insertion of a new electric energy storage agent to provide services with ESS, with centralized management in the power system, in a new contractual relationship with the other agents of the SEB.

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Author Biographies

Diego Dorneles Goulart, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil

Doutorando em Engenharia Elétrica, pelo Programa de Pós­Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Mestre em Engenharia Elétrica (2014), pelo Programa de Pós­Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA). Graduação (Bacharelado) em Ciências Econômicas (2002), pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Graduação (Licenciatura)  em  Educação  Profissional  e  Tecnlógica  (2015)  pelo  Programa  Especial  de  Graduação (PEG)  de  Formação  de  Professores  para  Educação Profissional da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Atualmente, desenvolve atividades profissionais como Professor Efetivo, na área de Educação Profissional (Eletrotécnica), na Escola Municipal de Aprendizagem Industrial (EMAI), em Santa Maria/RS.

Mauricio Sperandio, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil

Doutor e Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina (PPGEE/UFSC). Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Atualmente desenvolve atividades profissionais como Professor Adjunto da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Pampa (PPGEE/UFSM).

References

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ARMAZENAMENTO E QUALIDADE DE ENERGIA (ABAQUE). Armazenamento de Energia: Uma Agenda. Workshop Internacional de Armazenamento de Energia da ANEEL. DF: Brasília. 2016.

ANEKE, M.; WANG, M. Energy Storage Technologies and Real Life Applications: A State of the Art Review. Applied Energy, v.237, p. 720–732, 2016. Disponível em: http://scholar.google.com.br/scholar?q=10.1016/j.apenergy.2016.06.097&hl=pt-BR&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart. Acesso em: set. 2020.

BLOOMBERG NEF (BNEF). New Energy Outlook (NEO): Executive Summary. 2020. Disponível em: https://about.bnef.com/new-energy-outlook/#toc-download. Acesso em: dez. 2020.

BICALHO, Ronaldo. A Modernização do Setor Elétrico Brasileiro. 2020. Disponível em: https://www.ilumina.org.br/a-modernizacao-do-setor-eletrico-brasileiro-2. Acesso em: dez. 2020.

CASTRO, Nivalde de. Novos Paradigmas Exigem Novos Modelos de Negócios. Workshop FIESP Infraestrutura (19 de julho de 2017). 2017. Disponível em: https://sitefiespstorage.blob.core.windows.net/uploads/2017/07/nivalde-de-castro-.pdf. Acesso em nov. 2020.

CASTRO, Nivalde de; GOUVÊA, Adriana; CASTRO, Bianca de; CÂMARA, Lorrane; GUERRA, Matheus. Tecnologias Exponenciais Quebram Paradigmas do Setor Elétrico. Agência Canal Energia. RJ: Rio de Janeiro. (11 de julho de 2019). 2019. Disponível em: http://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/09_castro218.pdf. Acesso em: nov. 2020.

CASTRO, Nivalde de; OLIVEIRA, Carlos. A Energia Eólica no Brasil e no Mundo: Desafios e perspectivas. Agência Canal Energia. RJ: Rio de Janeiro. (14 de junho de 2019). 2019. Disponível em: http://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/55_castro_2019_06_17.pdf. Acesso em: nov. 2020.

CASTRO, Nivalde de; ROSENTAL, Rubens. O Estado e o Setor Elétrico Brasileiro. Jornal dos Economistas. (01/09/2016). 2016. Disponível em: http://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/55_castro165b.pdf. Acesso em: dez. 2020.

CENTRO DE GESTÃO E ESTUDOS ESTRATÉGICOS (CGEE). Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica: Evolução Tecnológica Nacional no Segmento de Geração de Energia Elétrica e Armazenamento de Energia. DF: Brasília, 2017. 398p.

COSTA, Fernando Nogueira da. Estado da Arte da Economia: Atualidades Teóricas e Decisões Práticas. Campinas. Blog Cultura & Cidadania, 2019. 261p.

COSTA, Fernando Nogueira da. Pensamento Sistêmico da Complexidade. Campinas: Blog Cultura & Cidadania, 2020. 256p.

DAZA, Eric Fernando Boeck. Determinação de Arranjos Regulatórios e Econômicos para Viabilizar Investimentos em Sistemas de Armazenamento de Energia em Redes de Distribuição de Energia Elétrica. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica). Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, 2018.

DAZA, Eric Fernando Boeck; SPERANDIO, Mauricio. The Insertion of Energy Storage Systems in Power Systems: A regulatory and economic analysis. IEEE Latin America Transactions. v.17, n.5, may, 2019. Disponível em: https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/482. Acesso em: fev. 2021.

EMPRESA DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO (EPE). Recursos Energéticos Distribuídos: Impactos no Planejamento Energético. Nota de Discussão da EPE. 2018. Disponível em: http://www.epe.gov.br. Acesso em: jan. 2020.

EMPRESA DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO. Sistemas de Armazenamento em Baterias: Aplicações e Questões Relevantes para o Planejamento. 2019. Disponível em: http://www.epe.gov.br. Acesso em: dez. 2020.

FUENTES, Miguel Angel. Métodos e Metodologias em Sistemas Complexos. In: Modelagem de Sistemas Complexos para Políticas Públicas. FURTADO, Bernardo Alves; SAKOWSKI, Patrícia A. M.; TÓVOLLI, Marina H.. (editores). Brasília: IPEA, 2015. 436 p.

FUNDAÇÃO GETÚLIO VARGAS (FGV). Regulação e Infraestrutura: Em Busca de uma Nova Arquitetura. Centro de Estudos de Regulação e Infraestrutura (CERI). 2018. 168p.

FURTADO, B. A.; SAKOWSKI, P. A. M. Complexidade: Uma Revisão dos Clássicos. (Texto para Discussão). Brasília: IPEA, 2014

GAILANI, Ahmed; CROSBIE, Tracey; AL-GREER, Maher; SHORT, Michael; DAWOOD, Nashwan. On the Role of Regulatory Policy on the Business Case for Energy Storage in Both EU and UK Energy Systems: Barriers and Enablers. Article in Energies. 2020. Disponível em: https://www.mdpi.com/1996-1073/13/5/1080. Acesso em: out. 2020.

GENTILE, James E.; GLAZNER, Chris; KOEHLER, Matthew. Modelos de Simulação para Políticas Públicas. In: Modelagem de Sistemas Complexos para Políticas Públicas. FURTADO, Bernardo Alves; SAKOWSKI, Patrícia A. M.; TÓVOLLI, Marina H. (editores). Brasília: IPEA, 2015. 436p.

GOUVÊA, Adriana Ribeiro. Uma Visão Estratégica do Setor de Distribuição de Energia Elétrica Frente aos Desafios da Expansão de Recursos Energéticos Distribuídos no Brasil. 2009. 97 f. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético). Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, RJ, 2009.

GREENER Consultoria (GREENER). Mercado de Armazenamento de Energia no Brasil 2021: Aplicações, Tecnologias e Análises Financeiras. 2021. Disponível em: https://greener.greener.com.br/estudo-de-armazenamento-energia-2021. Acesso em: fev. 2021.

INTERNATIONAL RENEWABLE ENERGY AGENCY (IRENA). Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030. Abu Dhabi. 2017. Disponível em: www.irena.org. Acesso: jan. 2021.

LIMA, Tiago França Melo de; FARIA, Sérgio Donizete; SOARES FILHO, Britaldo Silveira; CARNEIRO, Tiago Garcia de Senna. Modelagem de Sistemas Baseada em Agentes: Alguns Conceitos e Ferramentas. Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Natal, Brasil, 25-30 abril 2009, INPE, p. 5279-5286, 2009.

MACAL, Charles; THIMMAPURAM, Prakash; KORITAROV, Vladimir; CONZELMANN, Guenter; VESELKA, Thomas; NORTH, Michael; MAHALIK, Matthew; BOTTERUD, Audun; CIRILLO, Richard. Agent-Based Modeling of Electric Power Markets. Conferência de Simulação de Inverno (WSC2014). 2014. Disponível em: https://informs-sim.org/wsc14papers/includes/files/025.pdf. Acesso: dez. 2020.

MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA (MME). Relatório do Grupo Temático Inserção de Novas Tecnologias (1° Relatório – Diagnóstico). GT Modernização do Setor Elétrico. Brasília (Portaria nº 187/2019). Brasília, DF. Julho de 2019.

MORENO, Natália de Almeida. Smart Grids e a Modelagem Regulatória de Infraestruturas. Rio de Janeiro. Synergia Editora, 2015. 365 p.

NORTH, M. J.; MACAL, C. M. Managing Business Complexity: Discovering

Strategic Solutions with Agent-Based Modeling e Simulation. New York: Oxford. University Press, 2007.

PALOMINO, J. M. G. Formação de Preço de Energia Elétrica Gerada por Biomassa no Ambiente de Contratação Livre Brasileiro: Uma Abordagem Computacional Baseada em Agentes. 2009. Dissertação (Mestrado em Economia Aplicada). Universidade de São Paulo (USP), Ribeirão Preto, SP, 2009; 118p.

QUEIROZ, Renato. (2013). Setor Elétrico Brasileiro: Uma História de Reformas. Disponível em: https://infopetro.wordpress.com/2013/09/09/setor-eletrico-brasileiro-uma-historia-de-reformas. Acesso em: dez. 2020.

ROMEIRO, Diogo Lisbona. Labirintos da Modernização do Setor Elétrico Brasileiro. Ensaio Energético, 28 de setembro, 2020.

TESFATSION, Leigh. Economia Computacional Baseada em Agente: Uma Abordagem Construtiva da Teoria Econômica. In: Leigh Tesfatsion e Kenneth L. Judd (Eds.), Handbook of Computational Economics, vol. 2: Economia Computacional Baseada em Agentes (Sumário e Resumos), Handbooks in Economics Series, Holanda, Amsterdã: Elsevier. 2006, 904p.

WALVIS, Alida; GONÇALVES, Edson Daniel Lopes. Avaliação das Reformas Recentes no Setor Elétrico Brasileiro e sua Relação com o Desenvolvimento do Mercado Livre de Energia. 2014. Disponível em: https://ceri.fgv.br/sites/default/files/publicacoes/2018-10/17_avaliacao_das_reformas_recentes_no_setor_eletrico_brasileiro.pdf. Acesso em: dez. 2020.

WORLD ECONOMIC FORUM (WEF). A Vision for a Sustainable Battery Value Chain in 2030. Unlocking the Full Potential to Power Sustainable Development and Climate Change Mitigation. 2019. Disponível em: http://www3.weforum.org/docs/WEF_A_Vision_for_a_Sustainable_Battery_Value_Chain_in_2030_Report.pdf. Acesso em: dez. 2020.

WOODBANK COMMUNICATIONS (WOODBANK). Battery and Energy: Technologies Grid Scale Energy Storage Systems. (Electropaedia). 2020. Disponível em: https://www.mpoweruk.com/grid_storage.htm. Acesso em: dez. 2020.

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Published

2022-07-14

How to Cite

Goulart, D. D., & Sperandio, M. (2022). Methodological proposal for economic-regulatory analysis of the insertion of a new institutional energy storage agent in the brazilian electrical system. Economia E Desenvolvimento, 33, e6. https://doi.org/10.5902/1414650966932

Issue

Vol. 33 (2021)

Section

Estado, Mercado e as suas interações no Desenvolvimento

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Copyright (c) 2022 Economia e Desenvolvimento

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