Um estudo realizado por investigadores do Instituto de Tecnologia Energética da Noruega analisou a viabilidade técnico-económica da hibridização de um hipotético sistema hidroeléctrico em cascata com energia fotovoltaica flutuante (FPV) e energia fotovoltaica montada no solo (GPV) sob condições de mercado da África Subsaariana. Neste tipo de sistema híbrido, um reservatório a montante é conectado a um reservatório a jusante, e os FPVs podem ser instalados em cada reservatório.
“Este estudo visa destacar como a operação sob tarifas XNUMX horas por dia e preços de energia variáveis, com e sem compromissos de carga, afeta o dimensionamento ideal do sistema híbrido em escala de serviço público conectado à rede”, disseram os cientistas, observando que a hibridização do serviço público A energia fotovoltaica em grande escala com energia hidroeléctrica pode ser “uma forma viável de reduzir a variabilidade sazonal na produção de energia renovável”.
O estudo concluiu que os lucros anuais do produtor para um sistema hidroeléctrico hibridizado aumentaram 18-21% e 0-4% para um esquema de acordo de compra de energia (PPA) com três tarifas e um esquema de mercado à vista, respectivamente, em comparação com um sistema apenas hidroeléctrico em condições do mercado da África Subsaariana. Ele também descobriu que a hibridização com GPVs de rastreamento de eixo único pode ser uma “opção tecnoeconomicamente mais viável em comparação ao sistema FPV” devido ao menor investimento e ao maior rendimento energético do GPV.
“Além disso, estima-se que o investimento do FPV deve ser cerca de 42-57% menor do que o do PV montado no solo (GPV) com rastreamento de eixo único para que o sistema hidro-FPV alcance o mesmo lucro anual do produtor que o sistema hidrelétrico. -Sistema GPV”, explicaram os pesquisadores.
Eles basearam os pressupostos técnico-económicos para os sistemas FPV e GPV em estimativas do benchmarking de custos do Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA para sistemas fotovoltaicos, sendo as despesas de capital e operacionais fixas relacionadas com o sistema hidroelétrico atual consideradas custos irrecuperáveis. Para os dados sobre as condições do mercado de energia, o documento utilizou dados históricos do mercado de preços spot do Southern African Power Pool (SAPP) de 2014 a 2021.
O caso de estudo pressupõe ainda a ligação do sistema híbrido à rede nacional, com uma potência máxima de 126 MW. Além disso, o artigo propõe um “modelo de programação linear para dimensionamento/programação ideal de um sistema híbrido hidro-FPV”.
Durante um ano de tempo seco, a hibridização de centrais hidroeléctricas com FPVs pode compensar a redução da produção hidroeléctrica, resultando num aumento de 4% nos lucros anuais do produtor. Em anos de clima húmido, no entanto, a hibridização da central hidroeléctrica com FPV não foi considerada economicamente viável, enquanto em anos medianos, apenas um aumento insignificante nos lucros anuais do produtor (menos de 0.1%) pode ser alcançado, devido aos limites de capacidade da rede. sobre o potencial do FPV participar no mercado à vista durante os horários de pico de preços. “Além disso, observa-se que o sistema hidro-GPV gera lucros anuais mais elevados para o produtor em comparação com o sistema hidro-FPV em todos os cenários analisados (cerca de 13–18%)”, observou o jornal.
As conclusões estão disponíveis no relatório “Viabilidade técnico-económica de sistemas híbridos hidro-FPV na África Subsaariana sob diferentes condições de mercado”, publicado em Energias Renováveis.
“Os resultados destacam os efeitos de diferentes esquemas de mercado e de diferentes anos climáticos no dimensionamento e operação do sistema híbrido. No entanto, na modelação de longo prazo, a robustez dos resultados poderia ser melhorada através da inclusão de métodos de otimização estocástica na análise técnico-económica dos sistemas FPV híbridos”, concluíram os investigadores.
Retirado de revista pv
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