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Título: Teoria do portfólio aplicada à previsão de recursos solar e eólico
Título em inglês: Portfolio theory applied to solar and wind resource prevision
Autor(es): Lima, Marcello Anderson Ferreira Batista
Orientador(es): Carvalho, Paulo Cesar Marques de
Palavras-chave: Engenharia elétrica
Teoria do Portifólio
Eletricidade - Produção
Data do documento: 14-Out-2016
Citação: LIMA, M. A. F. B. (2016)
Resumo: A geração de energia elétrica a partir de fontes alternativas de energia tem sido cada vez mais empregada no mundo. Geradores elétricos solares e eólicos são os que mais se destacam em termos de crescimento. A implantação de usinas de energia eólica e solar se restringe quanto a sua localização, devido serem fontes que dependem de fatores climáticos específicos. O Brasil, devido ao seu vasto território e clima, é composto por regiões que podem explorar fontes alternativas de energia para a geração de eletricidade. Os desafios para a integração dessas fontes de produção de eletricidade em uma grande quantidade dependem principalmente da previsibilidade, da flexibilidade de outras fontes de energia, devido sua variabilidade. Na perspectiva de custos, em março a outubro de 2010, na Alemanha por exemplo, devido a erros de previsão solar e eólica, a produção de energia elétrica a partir dessas fontes foi de 2 GWh abaixo do previsto, resultando em um custo adicional de 2,20 euros por MWh gerado. A presente dissertação visa adaptar a Teoria do Portfólio ao melhoramento da previsibilidade solar e eólica, encontrando um limite em que a combinação dessas fontes de energia resulte em menores erros de previsão. A teoria é utilizada no setor financeiro para que os riscos dos investimentos sejam diminuídos através da diversificação das aplicações dos investidores. Desenvolvida pelo norte americano Harry Max Markowitz no ano de 1952, a teoria tem por objetivo final metodizar a definição do percentual de penetração de cada ativo a fim de melhores retornos financeiros. A Teoria do Portfólio adaptada para aperfeiçoar a previsibilidade de recursos alternativos de energia é pouco utilizada, portanto a presente dissertação constitui pesquisa pioneira no Brasil. Através da combinação de 70% de recurso eólico e 30% de recurso solar, definidos pela aplicação da Teoria do Portfólio, houve diminuição de riscos (desvio padrão) de erros de previsão. Em relação ao recurso solar, o risco encontrado foi de 11,24 e em relação ao recurso eólico 7,38. Após a integração proposta, o risco obtido foi de 6,09. O presente trabalho utilizou-se de medições de dados solares e eólicos realizadas em Maracanaú – CE.
Abstract: The generation of electricity from alternative energy sources have been increasingly used in the world. Solar and wind power generators are those which stand out in terms of growth. The implementation of wind and solar power plants is restricted as to its location, because they are sources that depend on specific climatic factors. Brazil, due to its vast territory and climate, is composed of regions that can alternative energy sources for electricity generation. The challenges for the integration of electricity production sources in large scale depends mainly on predictability, flexibility of other energy sources, due to its variability. From the perspective of costs, from March to October 2010, in Germany for example, due to solar and wind forecast errors, electricity production from these sources was 2 GWh lower than expected, resulting in an additional cost of 2 20 euros per MWh generated. This work aims to adapt the Portfolio Theory to improve the solar and wind predictability, finding a limit where the combination of energy sources will result in lower prediction errors. The theory is used in the financial sector so that investment risks are reduced by diversifying applications of investors. Developed by the american Harry Markowitz in 1952, the theory has the ultimate goal of methodize the definition of penetration percentage of each asset in order to improve financial returns. The Portfolio Theory adapted to improve the predictability of alternative energy resources is little used, so this thesis is a pioneer research in Brazil. By combining 70% of wind resource and 30% of solar resource, defined by the application of portfolio theory, resulted in a reduction of risk (standard deviation) of forecast errors. For solar resource, the risk was found to be 11.24 and wind resource 7.38. After the integration proposal, the risk obtained was 6.09. This study have use of solar and wind data measurements in Maracanaú - CE.
Descrição: LIMA, M. A. F. B. Teoria do portfólio aplicada à previsão de recursos solar e eólico. 2016. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22068
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