Desenvolvimento de uma metodologia de despacho de energia elétrica de um sistema de geração fotovoltaica com armazenamento de energia híbrido para sistemas isolados

A busca por soluções sustentáveis para o fornecimento de energia em regiões isoladas tem se tornado um desafio crescente, especialmente diante da necessidade de reduzir a dependência de combustíveis fósseis e ampliar o uso de fontes renováveis. Nesse contexto, este trabalho propõe uma metodologia de despacho ótimo de energia elétrica para sistemas isolados, considerando a operação conjunta de geração a diesel, sistema fotovoltaico e armazenamento híbrido composto por baterias de íon-lítio e supercapacitores. A estratégia visa otimizar o uso dos recursos energéticos disponíveis, promovendo uma operação mais eficiente, confiável e ambientalmente responsável, com foco na redução do uso de combustíveis fósseis. A modelagem do sistema foi baseada na rede IEEE 33 barras, adaptada para representar as características de microrredes isoladas. Foram utilizados perfis horários de carga e geração solar, representando o comportamento típico de sistemas residenciais em regiões remotas. A formulação matemática do problema de otimização foi desenvolvida na linguagem Python, com o uso integrado das bibliotecas Pyomo e pandapower, além do apoio da ferramenta OpenDSS para análise e validação elétrica complementar. A metodologia proposta contempla diferentes cenários operacionais, com funções de custo específicas atribuídas a cada recurso, além da verificação das restrições técnicas da rede, como limites de tensão e capacidade de corrente nas linhas. A abordagem foi avaliada por meio de simulações iterativas, integrando o modelo de otimização ao ambiente de simulação elétrica, com vistas a garantir coerência entre o despacho energético e o comportamento físico da rede. Os resultados demonstraram significativa redução no custo de operação e nas emissões de carbono, com maior aproveitamento da energia renovável e atuação estratégica dos sistemas de armazenamento.