Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio desenvolveram um novo método para programar a ativação e desativação de geradores de energia que minimiza os custos e garante a confiabilidade ao abordar os problemas prevalentes nos métodos anteriores.

Os geradores elétricos têm tempos de inicialização e desligamento e custos associados. Como vários geradores geralmente estão disponíveis a qualquer momento, e eles não podem ser ativados ou desativados rapidamente, os operadores de rede geralmente programam essas operações "on" e "off" com antecedência, de acordo com as cargas previstas, a fim de reduzir custos. Esses cronogramas são feitos com base em estratégias e modelos matemáticos que lidam com uma compensação que envolve a minimização de custos e economia de energia, por um lado, e garantindo confiabilidade por outro.

Uma dessas famílias de problemas de otimização matemática é conhecida como "comprometimento da unidade (UC)" e tem sido usada para determinar os estados necessários (ligado / desligado) de geradores em sistemas de potência. Como mencionado anteriormente, esses problemas e o cronograma são determinados com antecedência, o que implica ter que lidar com a incerteza em várias variáveis ​​em toda a linha, como carregar, disponibilidade e falhas do gerador, e entrada de energia renovável. Os métodos disponíveis para planejar tais programações têm várias desvantagens. Alguns deles consideram o período programado como um todo e exigem a contabilização da dinâmica dos geradores e variáveis ​​incertas, mas essa incerteza geralmente não é tratada de forma adequada e são obtidos esquemas excessivamente conservadores. Outros métodos são incapazes de lidar com sistemas de armazenamento de energia, essenciais para as tecnologias de energia renovável.

Considerando esses problemas, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), liderado pelo professor Jun-ichi Imura, desenvolveu um novo método de UC com um toque interessante para superar esses problemas. "O método proposto tem vantagens sobre os métodos de UC anteriores de várias maneiras e aborda explicitamente seus principais problemas, "explica Imura. Em sua abordagem, em vez de considerar o período programado como um todo e ter que lidar com a dinâmica do sistema, o período é dividido em timeslots a serem tratados (otimizados) individualmente em "tempo real". Para fazer isso, os valores incertos no modelo são dados independentemente limites superior e inferior para cada intervalo de tempo, e a interação desses limites e outras restrições são usados ​​para derivar soluções ótimas viáveis. O que mais, o método pode ser ajustado para considerar possíveis interrupções do gerador.

A equipe realizou simulações para demonstrar o funcionamento do método proposto e comparou seus resultados com os obtidos com os métodos existentes. Ao contrário das abordagens relatadas anteriormente, seu método era totalmente confiável e não resultou em nenhum excesso ou falta de energia. "O método proposto representa uma estrutura prática para UC não antecipativa e robusta, "conclui o Sr. Cho, o autor principal do artigo que explica os esforços da equipe.

Os pesquisadores continuarão trabalhando em vários aspectos de sua nova abordagem, como em outras maneiras de calcular os limites para as variáveis ​​incertas para cada intervalo de tempo, para melhorar ainda mais os resultados. O desenvolvimento e a implementação de tais estratégias eficientes em redes de distribuição de energia garantirão o acesso a eletricidade barata e confiável.