Uso do Gás Natural na produção de energia Mais eficiência e segurança operacional

Perfil da Empresa A PETROBRAS DISTRIBUIDORA – BR – tem por objetivo a distribuição, a industrialização e a comercialização de produtos de petróleo e correlatos. Criada em 1971 como subsidiária da PETROBRAS. 7.500 postos de serviços, sendo a única rede presente em todo o território nacional. 10.000 grandes clientes, dentre indústrias, termoelétricas, companhias de aviação, frota de veículos leves e pesados, dentre outros. Pioneira na comercialização de Etanol e Gás Natural como combustíveis automotivos. No ES, é responsável pela distribuição de Gás Natural como concessionária de serviço público, desde 1993.

Concessão de Serviço Público de Distribuição de Gás Natural Mais de 28 mil clientes nos segmentos industrial, comercial, residencial, cogeração, climatização, termelétrico e matéria prima; Municípios atendidos: Vitória, Vila Velha, Cariacica, Serra, Aracruz, Anchieta, Cachoeiro de Itapemirim, Linhares, Sooretama; Obras concluídas em São Mateus e Colatina; Obras em andamento em Vila Velha e Serra – mercado urbano; Certificação no Sistema de Gestão Integrada; Em 2013 – Comercializados 3.3 millões m³/dia1 de Gás Natural no ES: 70% não térmico 30% térmico Realizados em média R$ 40 milhões/ano em investimentos para expansão da rede de distribuição no ES. Previsão para 2015: Distribuição de 3,9 milhões de m³/dia de Gás Natural 393 km de rede em operação 1 – Incluído OC equivalente de contratos flexíveis.

Cenário nacional de Energia Elétrica

Variação no consumo de energia elétrica A partir de 2010 -> Consumo de energia elétrica cresce mais que o PIB Fonte: BEN 2014 – EPE

Matriz Elétrica Nacional BRASIL (2013) Participação Hidráulica - Antes de 2000 – Maior que 90% - 2012 – Aprox. 76% - 2013 – 70,6% geração hidráulica² em 2013: 430,9 TWh geração total² em 2013: 609,9 TWh ¹ Inclui gás siderúrgico   ² Inclui importação ³ Inclui lenha, bagaço de cana, lixívia e outras recuperações. Fonte: BEN 2014 – EPE

Energia armazenada no SIN e valor do PLD PLD - referência de preço mercado de curto prazo de energia elétrica SIN – Sistema Interligado Nacional PLD R$ 844 / MWh 2011 2012 2013 2014 R$/MWh GWh - A partir de 2011 o volume de água nos reservatórios não se recuperou durante o período de chuvas (baixa afluência), levando a um aumento no despacho termoelétrico. - Maior despacho termoelétrico significa aumento de custo de energia.

Diagrama simplificado da Rede Básica Desligamento em um elemento importante do SIN pode ocasionar atuação de sistema de alívio de carga, e interrupções do fornecimento. Exemplos: Desligamento da UHE Itaipu Desligamento de LT entre RJ e ES Desligamento de LT entre MG e ES

Resumo Consumo de energia elétrica cresce mais que o PIB; Forte participação de energia hidráulica na matriz elétrica; Novas Usinas Hidráulicas tipo fio d’água; Usinas geograficamente afastadas dos centros de consumo.

Cenário estadual de energia elétrica e gás natural

Suprimento de Gás Natural no ES Quarta maior reserva provada de Gás Natural do Brasil – 42,8 trilhões de m³; Duas Unidades de Tratamento de Gás Natural (UPGN Cacimbas e UTG Sul) com capacidade de processamento 20,5 milhões de m³/dia; GASENE atravessando o estado de norte a sul; Unidades de regaseificação de GNL no RJ e na BA; 09 City Gates distribuídos no estado. Cacimbas (ES) x Catu (BA) – 954 km Cacimbas (ES) x Vitória (ES) – 130 km Cacimbas (ES) x Vitória (ES) – 130 km Cacimbas (ES) x Vitória (ES) – 130 km Cacimbas (ES) x Vitória (ES) – 130 km Cabiúnas (RJ) x Vitória (ES) – 303 km

Produção e consumo de gás natural - ES MMm³/dia Consumo de 3,9% do total no Brasil Produção de 16,2% do total Brasil

Produção e consumo de energia elétrica - ES Inclusive geração termelétrica MWmed Produção de 1,2% da eletricidade consumida no Brasil Consumo de 2,2% da eletricidade consumida no Brasil

Resumo O estado importa uma parcela significativa da energia elétrica consumida; Temos pouco potencial de aproveitamento de energia hidráulica; Houve melhorias significativas no sistema de transmissão que atende o estado, entretanto o sistema elétrico não está imune a riscos locais e sistêmicos; O estado possui grande oferta de Gás Natural frente ao seu consumo interno; Rede de distribuição de Gás Natural em expansão e interiorização.

Incidentes

Suprimento de energia

Fornecimento de Energia Elétrica e Gás Natural Perdas Locais de consumo de energia Motores Iluminação Refrigeração Eletrônicos Gás Natural Energia Elétrica Fornos Caldeiras Aquecedores Perdas Modelo mais comumente encontrado, com fornecimento de energia elétrica e gás natural pelas concessionárias.

Curva de Carga Horário de Ponta: Período consecutivo de 3 horas (no ES entre 18h00 e 21h00), quando ocorre máximos de demanda de energia elétrica. Consequência: Tarifa de energia elétrica até 7 vezes o valor da tarifa fora de ponta – consumidor tarifa verde – classe A4 .

Porém não é sempre que essa solução é possível !!! Horário de Ponta Para reduzir custos operacionais, alguns consumidores optam em desligar equipamentos no horário de ponta, para se evitar as tarifas elevadas. Porém não é sempre que essa solução é possível !!!

Modelo predominante no Brasil; Menores investimentos iniciais; Resumo Modelo predominante no Brasil; Menores investimentos iniciais; Exposição a tarifas elevadas no horário de ponta; Maior exposição a riscos: Ausência de back up de energia elétrica; Exposição a falhas de redes elétricas (sistêmicas e locais); Períodos prolongados de seca – risco de abastecimento e de grandes oscilações no preço da energias elétrica.

Alternativas para minimização de risco e redução de custos GERAÇÃO NA PONTA GERAÇÃO DE EMERGÊNCIA

Geração no horário de ponta e de emergência Perdas (65%) EE (35%) Locais de consumo de energia 100% Máquina Térmica G Motores Iluminação Refrigeração Eletrônicos 100% Fornos Caldeiras Calor (90%) Aquecimento Vapor Água Quente Energia Elétrica Gás Natural Perdas (10%) Energia Elétrica continua sendo fornecido principalmente pela concessionária. Gás Natural continua sendo fornecido para processos com demanda térmica. Gás Natural é utilizado no horário de ponta para geração local de energia – economia na fatura de energia. Aumento da segurança operacional, dispondo de geração local de energia em períodos de falha de suprimento da rede elétrica (back up). Ganhos de oportunidade, com venda de excedentes de energia em períodos de preço elevado.

Geração no horário de ponta e de emergência Subestação Energia Elétrica Partida e parada automática durante horário de ponta; Partida e parada automática em caso de falha da cocessionária de energia. Gás Natural

Opção para quem já possui geração a diesel Sistema bicombustível diesel e gás natural permite a utilização de gás natural em máquinas a diesel existentes ou novas; Não é necessário se efetuar modificações na máquina (sem necessidade de “ottorização”), mantendo-se a característica do motor a diesel; Permite operação com 100% diesel, bem como bicombustível, com diesel (pelo menos 30%) e gás (até 70%), sem necessidade de parada da máquina para ajustes (sistema automático); O Gás Natural é admitido junto com o ar de combustão, sendo a ignição efetuada pela parcela de diesel que compõe a mistura; Economia com redução de custo de combustível; Combustão mais limpa e com menos emissões de CO2 e particulados presentes na combustão do diesel; Flexibilidade, permitindo contratação de gás natural com desconto (gás interruptível).

Opção para quem já possui geração a diesel - ilustração Temperatura Carga Central de controle

Alternativas para minimização de risco e redução de custos COGERAÇÃO

Perdas em máquinas térmicas Energia Elétrica Gás Natural Gases de escape Água Fria Água Quente Calor Por mais eficiente que seja uma máquina térmica (motor de combustão, turbina a gás), a maior parte da energia contida no combustível usado para seu acionamento é transformada em calor e perdida para o meio-ambiente.

COGERAÇÃO Cogeração é o processo de produção combinada de calor útil e energia elétrica, a partir da energia química disponibilizada por um ou mais combustíveis. Gás Natural EE (35%) Locais de consumo de energia Máquina Térmica G Motores Iluminação Eletrônicos Energia Elétrica back up e venda de excedentes Energia Primária (100%) Rejeito Térmico (65%) Água Quente/Vapor Aquecimento Vapor Água Quente Caldeira Chiller de absorção Perdas (20%) Água Gelada Refrigeração Via de regra, uma planta de cogeração produz energia elétrica e calor / frio para um processo: industrias, shopping centers, resorts e hotéis, hospitais, edifícios comerciais, supermercados, clubes desportivos, etc.

COGERAÇÃO

Custo do gás natural Tarifa cogeração Desconto de 10,8% em relação ao segmento industrial. Desconto de 37,4% em relação ao segmento comercial. Valores com tributos Referência para um consumo de 100.000 m³/mês.

COGERAÇÃO Investimentos iniciais são maiores. Aplicável em locais que tenham demanda de energia elétrica e calor/frio (indústrias, shoppings, hotéis, supermercados, hospitais); Eficiência global de aproveitamento da energia do combustível – superior a 70%; Menor emissão de poluição e gases de efeito estufa; Maior segurança operacional, com independência de suprimento da concessionária de energia elétrica, sendo essa back up para situações de manutenção de máquinas; Evita-se custos de transmissão e distribuição de energia elétrica; Pode produzir excedentes de energia comercializável; Incentivos na tarifa do Gás Natural; Desconto de 50% na tarifa de uso da rede de energia elétrica para venda de excedentes de energia (Cogeração Qualificada junto ANEEL);

Gás natural – economia, segurança e eficiência

Muito Obrigado! Rodrigo Corona corona@br.com.br