Incorporating the Climate-Water-Energy Nexus in the Brazilian Power Generation Expansion Planning Model Through Multi-Objective Optimization

Este trabalho aborda o problema da inserção do nexo Clima-água-energia na tomada de decisão do modelo de otimização oficialmente adotado para o planejamento da expansão da geração de energia elétrica no Brasil no longo prazo. O modelo, denominado Modelo de Decisão de Investimento, possui originalmente uma formulação que minimiza o custo total de expansão do setor com base em parâmetros técnicos e financeiros, necessitando inclusão do aspecto ambiental. Nesse sentido, a formulação foi modificada de forma a realizar uma otimização multiobjetivo que também busca minimizar as emissões totais de carbono e o consumo de água no ciclo de vida de diversas fontes de geração de eletricidade. A partir das duas abordagens de otimização multiobjetivo adotadas, foi possível verificar como todos os objetivos definidos estão conectados. Os resultados mostram que, em geral, há um aumento na expansão das energias renováveis, principalmente das fontes eólica, solar e de térmicas a biomassa, dependendo das premissas adotadas para as instâncias criadas. Ao mesmo tempo, observa-se um aumento do custo total da expansão aliado a uma diminuição das emissões de gases de efeito estufa e dos volumes de água consumidos, decorrente do fato das fontes com melhor desempenho ambiental serem mais caras. Por fim, conclui-se que é possível gerar um cronograma de investimentos que analise ambos os aspectos e, dessa forma, equilibre o aumento das despesas financeiras com a redução dos impactos ambientais analisados.