Precificação de Casco Convexo de Serviços Ancilares para Regulação de Frequência do Sistema Elétrico com Renováveis e Sistemas de Captura, Utilização e Armazenamento de Carbono

Na busca por alcançar metas de neutralidade de carbono, os sistemas elétricos modernos são cada vez mais caracterizados por propriedades de baixo carbono e baixa inércia, levando a preocupações significativas em relação à segurança da frequência do sistema. Esses serviços ancilares para fornecer regulação de frequência (FR) podem contribuir para a inércia do sistema, capacidade de reserva de FR e a taxa de resposta das reservas de FR. No entanto, pode ser desafiador motivar recursos de baixo carbono, como sistemas de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) e sistemas de energia renovável baseados em inversores formadores de rede (RESs), a participar nos mercados de serviços ancilares de FR. Um foco crítico deste artigo está na avaliação do valor marginal de diversos serviços ancilares de FR para melhorar o desempenho dos sistemas com segurança de frequência em casos de subfrequência e sobrefrequência. Dadas as relações estreitas entre energia e serviços ancilares de FR, os critérios de desempenho com segurança de frequência são introduzidos, incluindo a taxa máxima de variação de frequência (RoCoF), a máxima desvio de frequência e a frequência em quase estado estacionário (Q-S-S), que são elaborados em um mercado conjunto de energia, carbono e serviços ancilares de FR. Para resolver este problema de mercado não convexo e não linear, enquanto minimiza o pagamento de suplemento, é apresentado um método de precificação de casco convexo reduzido e tratável. Vários estudos de caso confirmam a eficácia do método proposto em melhorar a estabilidade da frequência do sistema, reduzir os custos totais e diminuir as emissões de carbono.