Resumo

Os sistemas de energia elétrica vem sofrendo alterações significativas nos últimos anos para acomodarem o crescente aumento de demanda da população. Uma das questões discutidas é sobre como conciliar segurança energética e eficiência econômica em um mercado que também se modifica, principalmente com o aumento das fontes renováveis. Essas fontes renováveis podem ser a solução devido a maior sustentabilidade ambiental, mas suas características energéticas intermitentes também apresentam grandes desafios para a economia, regulação e mercado de energia elétrica (RAMOS et al., 2020).

Uma maior inserção de fontes intermitentes, como a solar, em estruturas físicas e econômicas de mercados de eletricidade, anteriormente baseados nos sistemas tradicionais de geração de energia, tem criado desafios inéditos para governos e academia. Este artigo buscou explorar e discutir o funcionamento do mercado de energia elétrica analisando a energia solar fotovoltaica (FV) sob perspectiva dos impactos de sua intermitência temporal. Para atingir esse objetivo geral, o caminho operacional escolhido foi conduzir uma pesquisa com caráter exploratório e descritivo e abordagem qualitativa.

Diferentes tipos de mercados de energia elétrica (capacity, day-ahead e intraday) baseiam-se em diferentes modelos de geração e precificação (loose e tight pool, bilateral e mistos), geralmente incluindo a variável custo marginal como critério de seleção para despacho e competitividade de usinas geradoras (STAGNARO, 2017). O conhecimento dos diferentes padrões comportamentais de demanda (industrial, comercial e residencial) e de tecnologias de oferta (usinas hidrelétrica, termelétrica, fotovoltaica, etc.) também são fundamentais para gestão do sistema elétrico (BOßMANN; STAFFELL, 2015).

Para operacionalizar este estudo, que tem caráter exploratório e descritivo com abordagem qualitativa foram analisadas referências heterogêneas contidas nas bases de dados Web of Science, Scopus e Google Scholar, e também foram analisados relatórios de agências governamentais e de associações não-governamentais. Essas fontes formaram um banco de dados homogêneo no tocante ao tema sendo estudado e habilitaram criar uma estrutura conceitual descritivo-exploratória.

Com uma maior inserção de fontes renováveis como a fotovoltaica, essas usinas são despachadas primeiro pelo menor custo marginal. Porém, a intermitência temporal e a baixa dispachabilidade tornam a fonte fotovoltaica ainda refém do acionamento das fontes convencionais em momentos de baixa ou nenhuma insolação. Esses fenômenos levam ao aparecimento do efeito curva de pato (duck curve), cujos impactos econômicos e ambientais podem comprometer o benefício outrora gerado pela fotovoltaica. Soluções para evitar desperdício de energua (curtailment) são as opções de armazenamento (HOU et al., 2019).

Os mercados de energia elétrica estão sendo desafiados com o aumento das fontes renováveis como a fotovoltaica. Os geradores mais sustentáveis também possuem limitações como a dependência de condições meteorológicas, mas que podem ser amenizadas com o uso de sistemas de previsão. Mesmo assim, os efeitos econômicos e ambientais da intermitência temporal requerem atenção e esforços de governo e academia para driblar os pormenores e ativar soluções energéticas mais eficientes e sustentáveis, como o armazenamento de energia em horários de alta produção para uso em momentos de alta demanda.

RAMOS, Dorel Soares et al. New commercial arrangements and business models in electricity distribution systems: The case of Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2020. STAGNARO, Carlo. Competition and innovation in retail electricity markets: evidence from Italy. Economic Affairs, 2017. BOßMANN, T.; STAFFELL, Iain. The shape of future electricity demand: Exploring load curves in 2050s Germany and Britain. Energy, 2015. HOU, Qingchun et al. Probabilistic duck curve in high PV penetration power system: Concept, modeling, and empirical analysis in China. Applied Energy, 2019.