Modelização do despacho económico de Gás Natural

Com as variações e instabilidade dos preços do petróleo, assim como as políticas europeias para adoção de estratégias para o desenvolvimento sustentável, têm levado à procura de forma crescente de novas tecnologias e fontes de energia alternativas. Neste contexto, tem-se assistido a políticas energéticas que estimulam o aumento da produção e a utilização do gás natural, visto que é considerado uma fonte de energia limpa. O crescimento do mercado do gás natural implica um reforço significativo das redes de transporte deste combustível, quer ao nível do armazenamento e fornecimento, quer ao nível dos gasodutos e da sua gestão. O investimento em gasodutos de transporte implica grandes investimentos, que poderiam não ser remunerados da forma esperada, sendo um dos motivos para que exista em Portugal cinco distritos se veem privados deste tipo de infraestruturas. O transporte de gás natural acarreta custos elevados para os consumidores, tanto maiores quanto maior forem as quantidades de gás transacionadas e quanto maior for o percurso pelo gás natural percorrido. Assim assume especial importância a realização de um despacho de gás natural: quais as cargas que cada unidade de fornecimento de gás irá alimentar, qual a quantidade de gás natural que cada UFGs deve injetar na rede, qual o menor percurso possível para o fazer, o tipo de transporte que será utilizado? Estas questões são abordadas na presente dissertação, por forma a minimizar a função custo de transporte, diminuindo assim as perdas na rede de alta pressão e os custos de transporte que serão suportados pelos consumidores. A rede de testes adotada foi a rede nacional de transporte, constituída por 18 nós de consumos, e os tipos de transporte considerados, foram o transporte por gasoduto físico e o transporte através de gasoduto virtual – rotas de transporte rodoviário de gás natural liquefeito. Foram criados diversos cenários, baseados em períodos de inverno e verão, os diferentes cenários abrangeram de forma distinta as variáveis de forma a analisar os impactos que estas variáveis teriam no custo relativo ao transporte de gás natural. Para dar suporte ao modelo de despacho económico, foi desenvolvida uma aplicação computacional – Despacho_GN com o objetivo de despachar as quantidades de gás natural que cada UFG deveria injetar na rede, assim como apresentar os custos acumulados relativos ao transporte. Com o apoio desta aplicação foram testados diversos cenários, sendo apresentados os respectivos resultados. A metodologia elaborada para a criação de um despacho através da aplicação “Despacho_GN” demonstrou ser eficiente na obtenção das soluções, mostrando ser suficientemente rápida para realizar as simulações em poucos segundos. A dissertação proporciona uma contribuição para a exploração de problemas relacionados com o despacho de gás natural, e sugere perspectivas futuras de investigação e desenvolvimento.

With variations and instability of oil prices, as well as European policies to adopt strategies for sustainable development, that led to an increasing demand for new technologies and alternative energy sources. In this context, we have witnessed the appearance of energy policies that encourage production increase and use of natural gas, since it is considered a clean energy source. The growth of the natural gas market involves a significant reinforcement of the transmission of this fuel, both in terms of storage and supply, both in terms of ipelines and their management. The investment in transport pipelines will require significant expense, which could not be paid as expected, becoming one of the reasons why in Portugal, there are five districts without this type of infrastructure. The natural gas transport leads to high costs for consumers greater, the larger the gas quantities traded, the greater the path traversed by the gas. Therefore, it is particularly important to carry out an order of natural gas: which loads that each unit of gas supply will feed. How much gas each UFGs should inject in the network, which the shortest way possible to make, thetype of transportation to be used? These issues are addressed in this dissertation, in order to minimize the cost function of transport, and therefore reducing network losses and high pressure transportation costs that will be borne by consumers. The network test used was the national transport network, consisting of 18 consumption nodes, and the considered transport types were the physical pipeline transport and transport via virtual pipeline - routes of trucking liquefied natural gas. There were created various situations, based on periods of winter and summer, the different situations approached differently variables, in order to analyze the impact that these variables have on the cost of the natural gas transportation. To support the economic dispatch model, we developed a computer application - Despacho_GN, in order to dispatch the quantities of natural gas each UFG should inject in the network, as well as presenting the accumulated costs for the transport. With the support of this application, several situations were tested, providing the respective results. The methodology developed for the creation of an order by applying "Despacho_GN" proved to be efficient in obtaining the solutions, showing it to be fast enough to perform the simulations in a few seconds. The dissertation provides a contribution to the exploration of issues related to the order of natural gas, and suggests future prospects of research and development.