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GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ A Dinâmica Evolutiva da Matriz Brasileira e a Necessidade de Geração Complementar Nivalde J. de Castro.

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1 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ A Dinâmica Evolutiva da Matriz Brasileira e a Necessidade de Geração Complementar Nivalde J. de Castro Roberto Brandão Guilherme de A. Dantas Rio de Janeiro, 07 de Julho de 2011

2 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 2 Sumário Características da Matriz Elétrica Brasileira A Importância dos Reservatórios ( Albufeiras) A Redução da Capacidade de Regularização Complementação da Geração Hídrica Alternativas de Complementação.

3 Introdução A oferta brasileira de energia elétrica se expandiu ao longo do século XX a partir da exploração do potencial hídrico do país A da matriz hidroelétrica tem por base grandes reservatórios As restrições ambientais à construção de CHE com reservatórios determina necessidade de geração complementar ao parque hídrico: Mudança no Padrão de Geração do Século XX. O Brasil possui um amplo leque de fontes a serem utilizadas para a complementação do parque hidroelétrico. Questão central: qual o mix de fontes a ser adotado? GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 3

4 A Matriz Elétrica Brasileira O Sistema Elétrico Brasileiro é uma das melhores do Mundo: 85% da demanda por EE vem de CHE O perfil hídrico da matriz brasileira garante oferta de energia a custos competitivos ao nível da geração: novas CHE do Rio Madeira e de Belo Monte 36,6 euros o MWh A geração hídrica contribui para a baixa intensidade em carbono da matriz energética brasileira. GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 4

5 A Matriz Elétrica Brasileira GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 5 Participação da Geração Hidroelétrica na Oferta Brasileira de Energia Elétrica Anos (% da geração total) , , , , ,50 Fonte: Histórico da Geração do Site do ONS e MELO (2010).

6 A Matriz Elétrica Brasileira GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 6 Participação da Hidroeletricidade na Geração Doméstica de Energia Elétrica em 2008 PaisesEm % Noruega98,5 Brasil79,8 Venezuela72,8 Canadá58,7 Suécia46,1 Fonte: IEA (2010).

7 A Matriz Elétrica Brasileira GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 7 Capacidade Instalada do SIN em 31/12/2009 Fonte: ONS (2010). Total Disponível: MW

8 A Matriz Elétrica Brasileira GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 8 A energia hídrica é determinada pelas afluências: comportamento aleatório. Necessidade de considerável folga entre a demanda de ponta e a capacidade instalada do sistema. As centrais térmicas atuam como backup do sistema: são despachadas em reduzido número de horas do ano.

9 A Importância dos Reservatórios (Albufeiras) A ENA - energia natural afluente (energia das chuvas) tem forte componente sazonal; A existência de grandes reservatórios de acumulação permitem a regularização da geração hídrica ao longo de todo o ano; Os reservatórios acumulam água das chuvas no período úmido do ano, que é convertida em energia elétrica no período seco do ano. GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 9

10 10 A Importância dos Reservatórios A Sazonalidade da Energia Natural Afluente

11 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 11 A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta O Brasil detém expressivo potencial hídrico que vem sendo aproveitado para o atendimento da demanda crescente por energia elétrica. 70 % do potencial está na Região Norte: é plana, tem áreas de proteção ambiental e reservas indígenas Legislação ambiental a partir da Constituição de 1988 é muito rígida.

12 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 12 A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta Solução: Centrais hidroelétricas tipo fio d´água com a capacidade de estocar água crescendo a taxa inferior ao crescimento da capacidade instalada. No horizonte de 2010 a 2019, a capacidade instalada de geração hídrica se expandirá 61% e a capacidade de armazenamento aumentará 11% !!!. Conclusão: redução da capacidade de regularização da oferta de energia hidroelétrica.

13 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 13 A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta

14 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 14 A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta Evolução da Energia Armazenada Máxima e Grau de Regularização do SIN Fonte: ONS (2010).

15 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 15 Complementação da Matriz Haverá uma grande quantidade de geração hidroelétrica no período úmido do ano, com CHE eventualmente vertendo água. Haverá necessidade de complementação à hidroeletricidade no período seco do ano. Não será uma complementação com função backup, mas geração contínua na base do sistema. Mudança no Padrão de Geração que prevaleceu no Século XX – Dinâmica Evolutiva

16 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 16 Complementação da Matriz Esta complementação deve priorizar centrais com características técnicas e econômicas compatíveis para operação na base do sistema part time : Eólicas; Centrais de Biomassa Canavieira; Plantas Nucleares; Térmicas a Carvão; Térmicas a Gás Natural.

17 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 17 A energia eólica e a bioeletricidade canavieira são fontes de energia complementares ao parque hídrico Estão em linha com a Economia de Baixo Carbono Inserção na matriz brasileira deve ser priorizada em detrimento relativo às fontes fósseis. Complementação da Matriz

18 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 18 Os ventos, sobretudo na Região Nordeste, são mais intensos e regulares no período seco do ano. O potencial eólico do Brasil era estimado até 2009 em 143 GW. Medições preliminares com torres de 100 metros estimam potencial superior a 300 GW. Complementação da Matriz: Eólica

19 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 19 Fonte: TORRES (2009). Complementaridade entre Energia Hídrica e Eólica Complementação da Matriz: Eólica

20 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 20 A safra de cana de açúcar na Região Centro Sul ocorre nos meses de maio e novembro. Coincide com o período seco que concentra 70% da capacidade dos reservatórios brasileiros; Estimativas do ONS indicam que a cada MWmed de bioeletricidade no período seco do ano resulta economia de 4% dos reservatórios. Complementação da Matriz: Bioeletricidade

21 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 21 Problema: energia eólica e a bioeletricidade canavieira são fontes de energia intermitentes Não são fontes adequadas a operarem na base do sistema Conclusão: necessidade de fontes aptas a operação na base no período seco. Complementação da Matriz

22 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 22 A geração nuclear apresenta características técnicas e econômicas adequadas para operação na base do sistema. Investimentos nesta fonte são compatíveis com a busca de garantia do suprimento. O Brasil dispõe de expressivas reservas de urânio e tem complexo industrial e tecnológico Fonte que não emite de gases de efeito estufa. Complementação da Matriz: Energia Nuclear

23 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 23 É falacioso o argumento que a energia nuclear é uma energia barata. Detém i ncertezas (e não riscos) relativas aos impactos de um acidente nuclear: Fukushima. Conclusão: investimentos em energia nuclear não devem ser priorizados na expansão da matriz brasileira. Complementação da Matriz: Energia Nuclear

24 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 24 Plantas movidas a carvão são aptas a operação de base. Apresentam baixo custo variável em relação às demais opções fósseis, mas são poluidoras ; Brasil possui carvão de baixa qualidade. Criaria aumento da dependência energética. Complementação da Matriz: Carvão

25 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 25 Centrais térmicas de ciclo combinado movidas a gás natural são apropriadas a operação na base do sistema. Dentre as fontes térmicas, o gás natural é aquela com menor emissão de poluentes. A oferta crescente brasileira de gás natural abre uma janela de oportunidade para a participação do gás natural na matriz brasileira. Complementação da Matriz: Gás Natural

26 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 26 A inserção de plantas a gás natural na matriz brasileira requer arranjos regulatórios que permitam este tipo de empreendimento ser competitivo nos leilões É preciso se encontrar destinação para o gás natural no período úmido do ano. Complementação da Matriz: Gás Natural

27 Complementação da Matriz Qual o melhor Mix de Complementaridade à Matriz Hidroelétrica? Paradoxo da Abundância

28 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 28 Complementaridade da Matriz Fonte: Elaborado por GESEL/IE/UFRJ a partir de dados básicos do ONS.

29 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 29 Considerações Finais A predominância hídrica na matriz elétrica brasileira fundamenta-se na existência de grandes reservatórios A expansão do parque hidroelétrico ocorrerá sem uma expansão proporcional na capacidade dos reservatórios Resultará em redução da capacidade de regularização da oferta hídrica

30 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 30 Considerações Finais A complementação da geração hidroelétrica deve priorizar fontes que possibilitem: manutenção da competitividade de custos segurança do suprimento e operação sustentabilidade ambiental da matriz

31 GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ 31 Obrigadinho!!!!!! GESEL - IE – UFRJ Tel (55)


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