Desenho Colaborativo de Tarifas de Energia Elétrica para Comunidades Energéticas Urbanas: Uma Abordagem de Otimização em Duas Etapas para o Mercado do Dia Seguinte
As comunidades energéticas urbanas estão sendo organizadas em torno da geração fotovoltaica centralizada e de serviços de mobilidade compartilhada, incluindo vans elétricas híbridas \textit{plug-in} (PHEVs) para o transporte de residentes. A tarifa de energia elétrica adotada influencia significativamente as decisões de recarga dessas vans. Essas comunidades energéticas (CEs) têm como objetivo reduzir as contas de eletricidade e aumentar a autonomia energética local. Contudo, a interação das CEs com as concessionárias ou distribuidoras de energia elétrica se torna mais complexa à medida que cresce a penetração de recursos energéticos distribuídos. Um desafio fundamental nesse contexto é definir tarifas de energia elétrica para o mercado do dia seguinte que incentivem a colaboração contínua entre as CEs e as distribuidoras, garantindo ao mesmo tempo a operação confiável da rede. Abordagens tradicionais, como modelos multiobjetivo, requerem calibração repetida de pesos para representar as condições diárias do mercado, o que dificulta sua aplicação ao desenvolvimento tarifário e compromete a obtenção de resultados estáveis e mutuamente benéficos. Este trabalho propõe uma estrutura de otimização em duas etapas para apoiar o desenvolvimento colaborativo de tarifas de energia elétrica para essas CEs urbanas. Na primeira etapa, realiza-se a programação da recarga das PHEVs sob uma tarifa candidata, modulando a demanda de recarga dos PHEVs, aproveitando a geração fotovoltaica local e reduzindo a energia importada pela CE. Na segunda etapa, um mecanismo de ajuste tarifário formula uma estrutura de incentivo–penalidade com base no perfil de demanda resultante, promovendo comportamentos que melhoram o fator de carga e aumentam a robustez operacional do sistema de distribuição. A estrutura identifica tarifas que equilibram naturalmente os objetivos das CEs e da distribuidora, sem necessidade de ajuste de pesos, oferecendo uma alternativa prática às formulações multiobjetivo. A proposta é avaliada na rede de distribuição IEEE 33-bus, adaptada para refletir as características das CEs urbanas emergentes em Santo André, São Paulo, e os resultados mostram que a abordagem reduz custos de eletricidade, aumenta a autossuficiência energética local e favorece uma operação mais colaborativa e confiável do sistema de distribuição de energia elétrica.