Publicado em 02 de outubro de 2025 por Mecânica de Comunicação

Despacho Econômico Ambiental busca a segurança energética do sistema

O setor elétrico tem sentido nos últimos anos uma rápida evolução, com o surgimento de mercados livres, com o crescente aumento da integração da geração distribuída, com o aumento do consumo, exigências regulatórias de confiabilidade e sustentabilidade, aumento do preço do petróleo etc. Tudo isso tornou a operação e manutenção do sistema elétrico muito complexa, resultando em uma extrema preocupação por partes dos operadores e planejadores, fazendo com que a redução dos custos de operação do sistema e, consequentemente, a redução dos custos do despacho, seja cada vez mais uma prioridade.

Os custos associados à geração de energia e operação do sistema elétrico têm sido historicamente um fator determinante na tomada de decisões, buscando-se um equilíbrio entre a oferta e a demanda. Por isso, é imperativo encontrar soluções eficientes que atendam não apenas aos requisitos operacionais e econômicos do sistema elétrico, mas também que abordem as crescentes preocupações ambientais relacionadas com as emissões de poluentes.

O Despacho Econômico (DE) de energia emerge como um tema de extrema relevância no contexto contemporâneo da operação de sistemas elétricos. A crescente complexidade desse ambiente, impulsionada por uma série de fatores, torna imperativa a formulação e investigação de problemas que visem otimizar a alocação de recursos energéticos.

O clássico problema do DE de energia elétrica envolve a redução de custo operacional de geração, garantindo o suprimento de eletricidade para a população. Essa problemática sofreu uma sutil transformação à medida que a população se tornou cada vez mais preocupada com as questões ambientais e as exigências regulatórias mais rigorosas. Desse modo, o DE começou a considerar o despacho de geração para minimizar a emissão de poluentes e conservar várias formas de combustível, garantindo custos mínimos de operação.

Desta forma, a resolução de um problema de Despacho Econômico Ambiental (DEA) visa encontrar um ponto ótimo de operação das gerações térmicas com o menor custo de operação e com a menor emissão de poluentes possível, visando a segurança energética do sistema. Por isso, a problemática é chamada de multiobjetivo, tendo dois pontos focais a serem alcançados: reduzir custo de operação e a emissão de poluentes, os quais são objetivos incomensuráveis e contraditórios.

Por outro lado, as energias renováveis, como, por exemplo, a energia eólica, que tem sido cada vez mais utilizada e integrada ao sistema de potência, contribui com um grande ganho de economia, ou seja, reduzindo o custo de geração. No entanto, devido às incertezas da potência e velocidade vento, inerentes à sua natureza, a inserção da energia eólica torna difícil a determinação da solução ótima do DEA.

No DEA, as características não lineares dos geradores de energia, e suas restrições operacionais são consideradas como: capacidade limite de geração das limitações de geração, limites de taxa de rampa, zonas de operação proibidas e perda de transmissão. Tais restrições tornam o problema mais complexo, exigindo métodos de soluções matemáticas variados e ferramentas computacionais. Uma das técnicas são os algoritmos meta-heurísticos, ou seja, métodos de otimização projetados de acordo com as estratégias estabelecidas em uma estrutura meta-heurística. Nas últimas décadas, as meta-heurísticas foram melhoradas com a implementação dos princípios físicos da mecânica quântica, e passaram a ser chamadas de algoritmos quânticos.

As informações acima foram extraídas da dissertação de mestrado Despacho econômico e ambiental em sistemas de potência com inserção de geração eólica utilizando algoritmos quânticos, defendida por Alan Penha de Jesus, no Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), sob orientação do professor Paulo Henrique da Silva Leite Coelho e coorientação do professor Raimundo Nonato Diniz Costa Filho.