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Alternativas para o Uso do Gás Natural na Região Norte Financiamento: Mauricio F. Henriques Jr. Sandra C. Villar 29 de abril de 2009.

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1 Alternativas para o Uso do Gás Natural na Região Norte Financiamento: Mauricio F. Henriques Jr. Sandra C. Villar 29 de abril de 2009

2 Contextualização / Panorama Geral Disponibilidade de Gás Natural (Urucu-AM) Deficiência no abastecimento de energia elétrica na região Sistema de energia elétrica isolado Complexidade logística e econômica da operação do sistema termelétrico Alto custo da energia elétrica/subsídio conta CCC Baixo nível de consumo (40% abaixo da média nacional) Futura interconexão ao Sistema Elétrico Interligado (Tucuruí/Manaus/Macapá) Propostas do PAC e do PAS (Plano Amazônico Sustentável/Amazônia Legal) Gás de Juruá no médio/longo prazo Preço do gás natural Diversas possibilidade de uso do Gás Natural - novos mercados e produtos

3 1)Termo-Geração Elétrica 2)Cidades no Trajeto do Gasoduto 3)Indústria 4)Comércio / Serviços 5)Transporte (automotivo e fluvial) 6)Refino Petróleo 7)Residencial 8)Gasquímica 9)Gás Natural Comprimido - GNC 10)Gás Natural Liquefeito - GNL 11) GTL (Gas To Liquid) As Possibilidades de Aplicação Cenários considerados: a)Atual – 2009/2010 b)2015 c)2020

4 Oferta Geral de Energia no Brasil e Consumo de Gás Natural Fonte: EPE, 2007 Consumo % por setor Fonte: EPE, 2007

5 Reservas e Produção de Gás Natural por UF (2006)

6 Fonte: Petrobras, 2006 Gás Natural na Amazônia

7 Gasoduto COARI – MANAUS Investimento Total: US$ 393 MM Capacidade: 10,5 MM m 3 /dia Volume considerado: 5,5 MM m 3 /dia Extensão: 385 km Panorama do Gás Natural e Oferta Geral de Energia na Região Fonte: Petrobras, 2006 Fonte: CTGás, 2007 l

8 Geração de Energia Elétrica - Capacidade Instalada de Fonte: Eletronorte, 2008

9 EmpresaVolume de Gás Natural (milhões m 3 /dia) Manaus Energia2,8 PIEs2,0 Cigás0,5 Ceam0,2 TOTAL5,5 Fonte: Manaus Energia, 2007 Panorama da Oferta Geral de Energia na Região Interligação: Tucuruí - Manaus LT 500 kV / MW Extensão: km Investimento: US$ 830 milhões Oferta de hidreletricidade (futura) Oferta Prevista de Gás Natural / Distribuição

10 As Demandas de Gás Natural

11 UsinaPotência Efetiva (MW) Consumo Específico (m 3 ou ton/MWh) Combustível Manaus EnergiaElectron102,00,823PTE Manaus EnergiaMauá136,00,379OC1A Manaus EnergiaUTE A 40,00,401PTE Manaus EnergiaAparecida112,00,284PTE Manaus EnergiaUTE B110,00,383PTE Manaus EnergiaUTE D 80,0 0,292PTE Manaus EnergiaUTE W157,50,201PGE Manaus EnergiaUTE São José 27,00,285DIESEL Manaus EnergiaUTE Cidade Nova 21,00,284DIESEL Manaus EnergiaUTE Flores 9,50,285DIESEL PIEUTE Tambaqui 60,00,216OC1A PIEUTE Jaraqui 60,00,213OC1A PIEUTECristiano Rocha 65,00,198OC1A PIEUTE Manauara 60,00,214OC1A PIEUTE Ponta Negra 60,00,210OC1A TOTAL 1.100,0 Custo Unitário – de R$ 237,00 a 1.265,00/MWh (Electron) Fonte: Manaus Energia, )TERMO-GERAÇÃO ELÉTRICA - PARQUE TÉRMICO ATUAL – SISTEMA MANAUS

12 UTEUnidadesPotência Efetiva (MW) Custo de Conversão (milhões R$) Consumo Máximo (MMm 3 /dia) UTE Aparecida2 TG72,06,270,428 UTE B2 TG110,08,78--- UTE D2 TG80,06,270,489 UTE W10 MD157,574,070,893 TOTAL ,595,39 TOTAL 2 (sem B)14309,586,61 Nova Expansão (1)233,00,990 TOTAL 3542,52,800 UTE El Paso B110,00,849 1) TERMO-GERAÇÃO ELÉTRICA - CONVERSÕES PARA O GÁS NATURAL Fonte: Manaus Energia, 2007 Os critérios de seleção foram: O histórico de disponibilidade operacional A eficiência da geração A modalidade de operação (base ou ponta) A otimização dos volumes contratuais de gás natural PIE – 305 MW efetivos ~ 2 MMm 3 /dia

13 A Manaus Energia opera o maior sistema termelétrico isolado do mundo, abrangendo uma área de 1,57 milhão km 2 (99,3%) do território do Amazonas. A capacidade instalada de geração é de 321MW (92 usinas térmicas diesel 223 MW + PIE 98MW). A Manaus Energia atende uma população > 1,6 milhão habitantes, compreendendo 61 municípios + 34 localidades. Atendimento de consumidores ativos, sendo 84,4% residencial. Há municípios de diversos portes, onde os maiores são: Parintins ( hab.), Manacapuru ( hab.), Itacoatiara ( hab.) e Coari ( hab.). O consumo de óleo diesel na geração elétrica chega a m 3 /ano. Elevado custo de geração, subsidiado pela conta CCC. Gasoduto Coari-Manaus – extensão de 385 km (diam. 20) km de ramais (3) para atendimentos das cidades 2) GERAÇÃO ELÉTRICA NAS CIDADES DO PERCURSO DO GASODUTO COARI-MANAUS

14 Consumo estimado de gás natural: m 3 /dia (2015) - 3,5% do GN a ser transportado no gasoduto. Possibilidade de estabelecimento de rede de postos de GNV no percurso. Para 2020 a estimativa é próxima de m 3 /dia. CaracterísticasCoariCodajásAnoriAnamãCaapirangaManacapuruIrandubaTotal Área (km²) População Pop. Urbana (%)59,065,064,032,035,065,031,055,6 Consumo de óleo diesel para ger. elétrica (m 3 /ano) Equivalência em GN (10 6 m³/dia)

15 Premissas : Disponibilidade no curto prazo de gás natural na região; A prorrogação até 2023 dos incentivos fiscais destinados ao PIM; Atuação da SUFRAMA na busca do desenvolvimento da região como um todo e do setor industrial em particular; Elevado consumo industrial de energia elétrica em Manaus – Consumidores Ativos: ~ Consumo de GWh (44% do total do ano ) Consumo de óleo combustível estimado no setor industrial ~ t/ano Setores selecionados 3) USO INDUSTRIAL

16 3) INDÚSTRIA – Demanda Potencial de Gás Natural no Setor Hipóteses: - Troca do óleo combustível de uso industrial por GN 2010 – 10% do consumo previsto ( t) 4.644,3 x 10 3 m 3 de GN 2015 – 40% do consumo previsto ( t) ,3 x 10 3 m 3 de GN 2020 – 70% do consumo previsto ( t) ,0 x 10 3 m 3 de GN Investimento específico (custo da instalação) valor médio de R$ 160,00/ mil m 3 Taxa de Retorno 99,76% - Energia elétrica para refrigeração no setor eletroeletrônico – Geração de Frio por Sistema de Absorção a GN - Simulação com base em 8 empresas pesquisadas do setor eletroeletrônico. - Estimativa de que a partir de 2015 ocorreria a substituição gradativa do sistema elétrico em operação para geração de frio por sistema de absorção a gás natural. - A partir de um consumo médio de 0, 4704 kWh/ m 2 h: 2015 – consumo estimado de MWh/ano equivaleria a 5.542,0 mil m 3 de GN 2020 – consumo estimado de MWh/ano equivaleria a ,0 mil m 3 de GN Investimento específico: R$ 632,00 / kW Taxa de Retorno 4,0%

17 Destinação: centros comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis, clubes, lavanderias, padarias, etc. com algumas aplicações de cogeração. Energéticos concorrentes: GLP e eletricidade. Perspectivas de consumo de gás natural no Setor em Manaus Shopping Centers (4): total de m 3 /dia (considerando hipótese de cogeração) ou < m 3 /dia (apenas cocção e aquecimento de água). Hotéis (30 hotéis com 60 a 100 aptos): menos de 10 unidades c/possibilidades de implementação de sistemas de cogeração; potencial total estimado de consumo de GN: m 3 /dia. Supermercados (10 unidades de médio/grande porte): admitindo-se o emprego de cogeração, o potencial estimado de consumo de GN é de m 3/ dia. Hospitais e casas de saúde (total de 30 unidades, mas apenas 10 localizados na zona central e 4 contando c/porte mínimo): m 3 /dia. CONSUMO TOTAL ESTIMADO DE GÁS NATURAL: m 3 /dia Fator limitante: dispersão das unidades 4) SETOR COMÉRCIO / SERVIÇOS

18 Premissas: Poucas rodovias. Frota concentrada em Manaus (> 90%). Transporte de cargas pesadas e de passageiros concentrados no modal fluvial. Transporte intensivo em óleo diesel e O.C, para embarcações. GNV para veículos leves atrativo para transporte terrestre em Manaus e algumas cidades próximas, como Manacapuru, Iranduba e Itacoatiara. TipoCombustívelFrota de Manaus (2007) AutomóvelGasolina C e álcool CaminhãoÓleo diesel Caminhão tratorÓleo diesel Comerciais levesGasol. C, álcool e diesel VansÓleo diesel MotocicletasGasolina C ÔnibusÓleo diesel TratoresÓleo diesel 100 Estimativa da frota atual (2007) Fonte: IBGE, 2005 e estimativa própria. 5) TRANSPORTE RODOVIÁRIO – GNV

19 CombustívelQuantidade (litros/dia)Equivalência em GNV (m³/dia) Gasolina C Álcool hidratado Total Percentual de adesão de veículos leves AutomóveisComerciais levesTotal 5% da frota % da frota % da frota Frota prevista de veículos a GNV em Manaus (2015) Percentual de adesão de veículos leves AutomóveisComerciais leves TotalPostos de abastecimento 5% da frota % da frota % da frota Previsão de consumo de GNV em Manaus (2015) em m³/dia para frota prevista - Demandas estimadas de gasolina e álcool hidratado de Manaus para transporte terrestre e equivalência em GNV 5) TRANSPORTE RODOVIÁRIO – GNV

20 Frota de 432 rebocadores e empurradores de chatas de transporte de carga no Amazonas, sendo 60% operando no percurso Coari-Manaus – Santarém: consumo potencial de m 3 /dia. Transporte rápido de passageiros, automóveis e carga entre Coari e Manaus (percurso de cerca de 300 km, através de 2 embarcações, cumprido em cerca de 6 horas, com duas viagens diárias por embarcação (600 km/dia/embarcação) – consumo de GN: m 3 /dia. Outros aspectos: Essa operação via ferry boats poderia também se dar em outros trechos do rio Solimões. As embarcações poderiam ser abastecidas através de postos flutuantes de GNC, a serem distribuídos ao longo das margens dos rios Solimões e Amazonas no trecho que vai de Coari até Itacoatiara.. 6) TRANSPORTE FLUVIAL – GNV

21 REMAN – Refinaria Isaac Sabbá – abastece toda a RegiãoNorte, exceto o Tocantins. Capacidade/produção: 45,9 mil barris/dia (7.300 m 3 /dia) Conta com 1 unidade de Destilação Atm., 1 Destilação à vácuo e 1 FCC Produtos (base 2006) Diesel: m 3 /ano O. Combustível: m 3 /ano Gasolina: m 3 /ano GLP: m 3 /ano QAV: m 3 /ano Outros: m 3 /ano (inclui óleo leve p/turbina) Nafta: m 3 /ano Asfalto: m 3 /ano O consumo de Gás Natural foi estimado em m 3 /dia. Porém, em virtude de aproveitamentos internos e uso de O.C., que deverá permanecer, não deverá ultrapassar m 3 /dia. 7) REFINO DE PETRÓLEO

22 O consumo de GN no setor ( m 3 /dia) concentra-se em 96% em SP e RJ Destinação: cocção (confronto: GLP) e aquecimento de água (confronto: EE e GLP) Consumo médio específico: 0,5m 3 /residência.dia de gás natural Alguma variação sazonal Perspectivas de consumo de gás natural no setor residencial em Manaus Grande investimento para implementação de rede de distribuição (> US$ 30/m.pol). Manaus: 1,6 milhão de habitantes e residências (3,5 hab/residência). Consumo específico de 0,3 m 3 /residência.dia (apenas para cocção). Admitindo instalação de rede de atendimento para 10% das residências: m 3 /dia (0,25% de oferta de GN). 8) SETOR RESIDENCIAL

23 9) GASQUÍMICA

24 Valores calculados com preços mais recentes e a disponibilidade de GN 9) GASQUÍMICA Gás de Síntese

25 O GNC é o GN acondicionado para transporte em cilindros, à temperatura ambiente e pressão geralmente entre 200 bar e 250 bar. Adequado ao atendimento de centros de consumo mais distantes - desenvolvimento de novos mercados. Custo de 15 a 30% mais elevado que o GN transportado em dutos, mas é competitivo na substituição de GLP e diesel. Transporte: - Por via rodoviária, através de carretas especiais, onde o GNC é armazenado em cestas ou feixe de cilindros. - Raio econômico: km da rede onde é extraído > 800 km para modais ferroviário, fluvial e marítimo. 10) GÁS NATURAL COMPRIMIDO – GNC

26 Possibilidades do GNC na Região Norte Transporte rodoviário ou fluvial. Localidades possíveis: Manaus, Itacoatiara, Manacapuru, Pres. Figueiredo, Iranduba, Caapiranga, Parintins e Santarém. Estudo de Caso - Emprego de GNC em Itacoatiara Consumo de GN estimado em substituição ao óleo diesel da termelétrica: m 3 /dia ( litros/dia de diesel) Investimento: R$ 2,0 milhões (US$ 6,00 / MMBTU) PR – 38 meses 10) GÁS NATURAL COMPRIMIDO – GNC

27 GNL: Temperatura: - 161ºC Redução de volume em cerca de 600 vezes Transporte: rodoviário, ferroviário e fluvial/marítimo – barcaças / navios metaneiros 11) GNL – GÁS NATURAL LIQUEFEITO

28 Custos de investimento na cadeia do GNL (bilhão de dólares) Fonte: Abiquim, 1998 EtapaCapacidade (Mm³/dia) 16,432,849,2 Liquefação0,8 a 1,10,9 a 1,21,2 a 1,6 Regaseificação0,4 Transporte km0,2 Transporte – km1,6 Total – km1,4 a 1,71,5 a 1,81,8 a 2,2 Total – km2,8 a 3,12,9 a 3,23,2 a 3,6 11) GNL – GÁS NATURAL LIQUEFEITO

29 O modal de transporte mais adequado do GNL na Amazônia é o fluvial. Pode atender a costa marítima brasileira e chegar à Pecém no Ceará. O estabelecimento deste sistema depende da escala de excedentes de gás natural na Amazônia e demanda investimentos elevados (US$ 350 a 500 milhões). A parcela excedente mínima de gás natural para justificar um projeto de grande porte a longa distância deverá ser da ordem de 7 milhões m 3 /dia, ainda que haja a possibilidade de transporte em menores proporções - abaixo de m 3 /dia, p.ex., como no Projeto Gaslocal ( m 3 /dia) (Petrobrás/White Martins), operando em São Paulo. 11) GNL – GÁS NATURAL LIQUEFEITO

30 É um combustível líquido produzido por meio do Processo de Fischer-Tropsch (FT), utilizando o gás natural como uma das matérias-primas possíveis. O processo parte do metano e gera produtos de cadeias longas - óleo diesel, nafta, outros líquidos de petróleo.Processo de Fischer-Tropschgás natural Os produtos obtidos do GTL apresentam excelentes propriedades físico-químicas e são isentos de enxofre. Fonte: VIEIRA, ) GTL – GAS TO LIQUID

31 LOCALIZAÇÃO CAPACIMATÉRIA PRIMA INÍCIOEMPRESASPRODUTOSCUSTO DA PLANTA (em U$) ESCALA DADE (b/dia) África do Sul (Sasolburg e Secunda) Carvão 2006Sasol Combustíveis *3 – 6 X 10 9 Comercial (gaseificação)oleofinas Africa do Sul, Gás Natural2002Petros S.A Combustíveis *0,72 – 1,44 X 10 9 Comercial Mossel Bay Gasolina Diesel Qatar Gás Natural2006 Sasol e Qatar Petroleum Comercial Ras Laffan Combustíveis10 9 Oryx Gás Natural2006 Qatar Petroleum/ Shell Qatar Combustíveis *2,8 - 5,6 X 10 9 Comercial Pearl Qatar Gás Natural2010Marathonni *2,4 – 4,8 X 10 9 Comercial Implantação Oklahoma Malasia Gás Natural1993Shell Combustíveis Comercial Bintulu nafta *294 – 588 X ) GTL – GAS TO LIQUID

32 Pelo processo Sasol o fator de conversão é de 280 m 3 de GN / barril de GTL, que faz com que para uma planta de b/dia de combustíveis líquidos fossem necessários m 3 /dia de gás natural. Nos últimos anos a evolução unitária do capital dos projetos GTL está decrescendo significativamente. Pode-se dizer que as planta s GTL terão custo entre US$ – US$ por barril/dia. 12) GTL – GAS TO LIQUID

33 Quadro Resumo Demandas de GN Demanda total 2009 (MMm 3 /dia) Oferta Atual (MMm 3 /dia) 1. Termo-geração4,8 2. Cidades no Percurso0, Indústria0, GNV automotivo0,06 5. GNV fluvial0, Refino de petróleo0,3 7. Residencial0, Gasquímico3 9. GNC0, GNL7 11. GTL2,8 TOTAL18,8755,5

34 Avaliação de Cenários

35 A taxa interna de retorno foi o indicador econômico considerado Cenários - Pressupostos Considerou –se 12% a taxa de atratividade do capital no mercado financeiro SETORES% GÁS QUÍMICON/D15,3 INDÚSTRIA – Uso Térmico99,8 TRANSPORTE37,0 COMÉRCIO9,4 GERAÇÃO de EE168,5168,0 GNLN/D73,6122,7 GNC25,6163,0189,0 INDÚSTRIA – Frio por Sistema de AbsorçãoN/D3,9

36 Além do aspecto econômico, cada tecnologia de uso e transporte do gás natural foi analisada sob o ponto de vista do seu impacto sobre alguns indicadores ambientais e sociais. A geração de empregos, a fixação do homem no interior, a geração de renda, o aumento da mobilidade e a melhoria da saúde da população foram os indicadores sociais considerados. No campo ambiental, estimou-se a contribuição de cada tecnologia para a redução da poluição local, da contaminação local, da emissão de CO 2, bem como para reduzir a pressão sobre as florestas Para cada indicador estimou-se a magnitude, variando de 1 a 10, sendo ainda atribuído peso de 1 a 5 ao conjunto de fatores ambiental, social e econômico. Cenários - Pressupostos Indicadores Sociais e Ambientais

37 SETORES (*) 2020 GÁS QUÍMICO INDÚSTRIA - Uso Térmico TRANSPORTE COMÉRCIO GERAÇÃO de EE GNL GNC INDÚSTRIA – Frio por Sistema de Absorção TOTAL Evolução Esperada da Demanda de Gás Natural em Manaus (m 3 /dia) Cenários - Pressupostos (*) Região já pertencerá ao SIN – Sistema Interligado Nacional (Tucuruí)

38 Cenários - Pressupostos Evolução Esperada da Oferta de Gás Natural na Região AnoPressupostos Volume Ofertado (10 6 m 3 /dia) 2010Volume já contratado junto à Petrobras5, Expansão do mercado local de gás natural com possibilidade de aumento de 10% na capacidade de produção de Urucude 5,50 a 6, Consolidação do mercado local de gás natural com a produção de outras reservas se somando à de Urucude 7,15 a 10

39 Cenários - Análise 2010 A demanda estimada total de gás (4,90 milhões m 3 /dia) é inferior à oferta total (5,5 milhões m 3 /dia) pelos parâmetros estudados, a demanda é plenamente atendida independente da ênfase em políticas sociais e ambientais. Resultado retrata que o mercado local de gás estaria em fase inicial de evolução. Geração elétrica De acordo com o planejamento energético local, absorverá maior parcela da oferta de gás (98%) SAE – 4,4,4

40 Cenários - Análise Oferta alcançando 5,50 milhões m 3 /dia demanda total (7,0 milhões de m 3 /dia) não é mais atendida. No equilíbrio (SAE – 4,4,4) setores comercial, gás químico, GNL e indústria (frio por absorção) não são totalmente atendidos. Demanda não atendida

41 Se, além do aspecto econômico, houver maior ênfase nas políticas sociais (SAE – 4,1,4) maior participação do GNL gás natural em outras regiões do estado e eventual oferta outros estados (Pecém/CE) novas alternativas para geração de emprego, renda e receita Cenários - Análise Oferta alcançando 5,50 milhões m 3 /dia (continuação) Gás Químico Principal demanda não atendida – participação na oferta total cai de 29 para 23% Maior parcela da oferta de gás (68%) é destinada à geração elétrica. Demanda não atendida

42 Da mesma forma que na situação anterior, com uma maior ênfase nas políticas sociais (SAE – 4,1,4) maior participação do GNL. Cenários - Análise Oferta de 6,05 milhões m 3 /dia demanda total (7,0 milhões de m 3 /dia) ainda não é totalmente atendida. A geração termelétrica absorve 67% do gás disponível. Gás químico Principal demanda não atendida – participação na oferta total cai de 35 para 30% GNL Demanda é plenamente atendida Demanda não atendida

43 Cenários - Análise Oferta de 7,15 milhões m 3 /dia demanda total (7,7 milhões de m 3 /dia) é menor do que a oferta. Com equilíbrio (SAE - 4,4,4) e com políticas sociais (SAE – 4,1,4) geração de frio (absorção) e gás químico são os setores mais comprometidos SAE – 4,1,4 Geração elétrica Absorverá 53% do total de gás ofertado. 2 - Oferta de 10 milhões m 3 /dia demanda total (7,7 milhões de m 3 /dia) é plenamente atendida. Demanda não atendida

44 Cenários - Considerações Finais 1 - A perspectiva de utilização do gás natural na Região Norte, foco em Manaus e regiões próximas: 2 – No aspecto geração de novos empregos e aumento da renda da população: Melhoria da qualidade do meio ambiente - a geração local de energia elétrica, com grande participação de unidades de geração termelétricas a óleo, precisa atender à crescente de demanda de uma atividade industrial em franca expansão que, em sua maioria, nela se baseia. Geração de novas possibilidades para melhoria da qualidade de vida da região via geração de novos empregos, aumento da renda da população e novas alternativas para geração de receita. A implantação de infra estrutura que garanta a expansão sustentável do uso do GNV, do uso da tecnologia do GNL, que pode contribuir para a interiorização do desenvolvimento, meta do poder público e diversas representações sociais da Região e, no médio prazo, a implantação do pólo gás químico, são exemplos relevantes desta proposta.

45 Parcerias e Equipe

46 AGRADECIMENTOS À FINEP, CDEAM/UFAM – Dr. Rúbem César Rodrigues e equipe, ManausEnergia – Eng. José Luiz Gonzaga, SUFRAMA – Dr. José Alberto Machado, e CIGAS. Equipe do INT - Angela Maria Ferreira Monteiro - Danielle da Fonseca - Manoel Saisse - Marcelo Rousseau Valença Schwob - Maria Elizabeth Morales Carlos - Maurício F. Henriques Jr. - Patricia M. Dresch - Sandra de Castro Villar - Vera L. M. Lellis Instituto Nacional de Tecnologia – INT / (21) Muito Obrigado!

47 Este livro apresenta os resultados dos estudos efetuados pelo INT, considerando as diversas possibilidades e cenários de uso do Gás Natural na Região Norte. Apoio: FINEP


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