Dilema do Decisor¶

Uma característica fundamental do processo de decisão no problema de planejamento hidrotérmico é saber gerenciar, da melhor forma, o uso dos recursos limitados de água nos reservatórios para geração de energia, de forma a minimizar os custos de geração térmica. Como há uma elevada incerteza nas afluências aos reservatórios, essa é uma decisão bastante difícil, e classificada na literatura como o dilema do decisor.

A figura a seguir ilustra essa questão, onde, para fins de simplicidade de exposição, considera-se uma decisão dicotômica entre gerar muita ou pouca geração térmica no presente, assim como duas situações extremas para a condição hidrológica: excesso ou falta de chuva.

A tomada de decisão tem o objetivo, o tanto quanto possível, de evitar as situações indesejadas ilustradas na figura, ou seja, ecnomizar água nos reservatórios e incorrer em vertimentos por excesso de recursos, ou utilizar água no presente e levar a custos elevados de geração térmica - ou mesmo deficit - por escassez de recursos no futuro.

Custos e Valor das fontes de geração¶

A busca por minimização de custos de geração térmica leva à necessidade de valoração dos recursos para geração ao longo do tempo, em virtude da forte dependência entre as decisões em diferentes instantes de tempo. De forma geral, os custos das diferentes fontes podem ser categorizados da forma mostrada na figura a seguir:

Os custos/valores das fontes podem ser descritos como segue.

custos explícitos de geração térmica, que são fornecidos pelos geradores térmicos, na forma de custos unitários (ou incrementais) de geração, mensurados em $/MWh. No setor elétrico esses custos são conhecidos como Custo Variável Unitário (CVU);
custos marginais implícitos de geração hidrelétrica (CMH), que são obtidos por uma combinação entre os valores da água, em $$/hm3$, que são avaliados principalmnete pelos modelos de mais longo prazo, e a produtividade das usinas, mensuradas em $MW/(m^3/s)$. Através de uma conversão de unidades, os modelos podem computar implicitamente o CMH em cada usina ao longo do tempo. Entretanto, a grande complexidade em se determinar esse valor é que ele depende das condições operativas não só da própria usina, como armazenamento e vazão turbinada, mas também das usinas a jusante na cascata;
custos nulos das novas fontes intermitentes, como geração eólica e solar. Uma distinção importante dessas fontes em relação à geração hidrelétrica é que, como não dispõem de armazenamento em larga escala como os reservatórios, a geração deve ser aproveitada no mesmo instante em que o recurso está disponível. Por esse motivo, não se computa o valor do recurso, como no caso das usinas hidrelétricas

Ressalta-se que novos componentes vem surgindo nos sistemas elétricos, como dispositivos de armazenamento, usinas reversíveis e programas de resposta da demanda, como uma forma de melhor gerenciar a grande variabilidade e incerteza horárias das novas fontes de energie renováveis.