Amilcar Guerreiro. Porto Alegre, 12 e 13 de setembro de 2018

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1 Porto Alegre, 12 e 13 de setembro de 2018 PAINEL 03 PALESTRA 05 Expansão da geração: Desafios e Oportunidades Proposições do Novo Modelo do Setor Elétrico Repercussões para a Sociedade Amilcar Guerreiro Diretor de Estudos de Energia Elétrica

2 AGENDA 1 Panorama da expansão da geração 2 Desafios e oportunidades 3 Considerações finais: proposições de um novo modelo e repercussões para a sociedade

3 1 Panorama da expansão da oferta de energia

4 Os estudos da expansão da oferta de energia Condicionantes de Política Energética Equilíbrio entre oferta e demanda Expansão ótima(minimiza custo total: investimento + operação) Plano indicativo Referência para o mercado ESTÁGIO ATUAL O PDE 2027 está em elaboração (todos os valores aqui apresentados são preliminares) Previsão de conclusão neste mês de setembro de 2018

5 Os estudos da expansão da oferta de energia Diretrizes específicas Minimizar emissões de CO 2 Aproveitar o potencial dos recursos renováveis Manter a participação de renováveis na matriz elétrica Observações Expansão indicativa a partir de 2023 A participação de renováveis inclui, além das usinas hidrelétricas de grande porte: PCH Biomassa Centrais eólicas Centrais fotovoltaicas

6 Projeção do consumo de energia (GWh) GD Crescimento de GD Consumo em 2018: 480 TWh Consumo em 2027: 670 TWh Crescimento: 3,8% ao ano GD em 2018: 0,9 TWh (0,2%) GD em 2017: 21 TWh (3%) Cresc.: 143% ao ano Sistema GD

7 Expansão da geração Atualizando o PDE 2026 GW ,4 157,9 Sistema ao final do horizonte ,2 GW (PDE 2026) ,5 GW (atualização preliminar) PDE 2026 Monitoramento da Expansão Atualizado em julho de (*) 27,3 27,5 22,5 26,1 Sistema existente Expansão contratada Expansão indicada (*) ao final de maio de 2018

8 Expansão da geração GW 120 1,4 7,4 100 Sistema gerador em 2027 Hidrelétricas 110,5 GW Renováveis 60,7 GW Termelétricas 31,9 GW Termonuclear 3,4 GW Atualizado em julho de 2018 Expansão Indicada Expansão Contratada 101,7 19,6 Existente (2018) 7,7 5,1 6,0 33,4 20,8 1,4 2,0 Hidráulica (*) Renováveis Térmicas Nuclear

9 Expansão da oferta de energia: visão geral Configuração inicial Maio ,9 GW Configuração final ,5 GW Renováveis 33,4 21,2% Térmicas 20,8 13,2% Nuclear 2,0 1,3% Renováveis 60,7 29,4% Térmicas 31,9 15,4% Nuclear 3,4 1,6% Hidráulicas 101,7 64,4% Observações: Renováveis incluem PCH, Biomassa, Eólica, Solar Térmicas incluem Gás, Carvão, Óleo Hidráulicas 110,5 53,5%

10 Preços da energia apurados nos Leilões de 2017 e R$/MWh MAX MED MIN Tipo Valores médios R$/MWh EOL 97 PV 129 PCH+CGH 206 BIO 215

11 Leilão A 6, de 31 de agosto de R$/MWh Fontes contratadas Hidro 350,2 MW Eólica 1.250,7 MW PCH 107,6 MW Biomassa 28,5 MW Térmica 363,0 MW MAX AVG MIN Preço das renováveis Valores médios Tipo R$/MWh Eólica 90 PCH 193 BIOMASSA 176

12 2 Desafios e oportunidades

13 Questões chaves na expansão da geração Expansão hidrelétrica Preço da energia Mudanças climáticas (emissõesco 2 ) Efeitos da inserção de renováveis no sistema Eficiência energética e geração distribuída

14 Mudanças climáticas e menor expansão de hidrelétricas significa: maior expansão de renováveis necessidade de potência complementar maior expansão termelétrica necessidade de flexibilidade (gestão da oferta) 14

15 Alguns desafios que se apresentam com a forte expansão das renováveis não despacháveis Expansão renováveis Preocupações com o desempenho do sistema Novos serviços demandados Necessidade de potência complementar Efeitos na estratégia de operação do sistema 15

16 Geração eólica no Nordeste No dia 25/09/2017 às 21:45h ocorreu novo recorde de geração eólica instantânea no Subsistema Nordeste, 7.085MW, representando 67% da carga instantânea deste Subsistema, com fator de capacidade de 84% Geração Eólica Requisito NE Fonte: ONS

17 Geração solar em um dia típico (planta únicae médiade váriasplantasemum mesmo sítio)

18 Efeito da expansão da geração solar: Mudança no perfil da curva de carga O exemplo da Califórnia Contemporary Technologies_SPTO2017_Alain Steven_GO15

19 Desafios que se colocam A participação crescente das fontes renováveis não controláveis (eólica, solar fotovoltaica, hidráulicas a fio d água, geração distribuída) coloca os seguintes desafios, entre outros: Speed of power change(ramp up/ramp down) Power variability(consumo de combustível) No power control(confiabilidade) Intermittency(reservas secundária e de prontidão) e ainda: Small inertia(estabilidade de frequência/ângulo) No short-circuit power(estabilidade de tensão) Germany s push toward renewable energy is causing so many drops and surges from wind and solar power that more utilities than ever are receiving money from the grids to help stabilize the country s electricity network. Bloomberg News, Jul 30, 2014

20 Novos serviços demandados devido à mudança no perfil da matriz elétrica Novo serviço demandado: energy storage Market drivers são: segurança energética; crescimento das fontes renováveis; expansão de smart grid e da geração distribuída e políticas governamentais(incentivos e regulação) Segundo a Coppers Development Association Inc., nos próximos10-20 anosaté300 GW serãoinstaladoscom estefim, significandoinvestimentosentre US$ bilhões.

21 Indicação de potência adicional na expansão (valores acumulados) MW No Brasil, os estudosda da EPE indicam a necessidadede de instalação de cercade GW de potência adicional nos próximos10 anos

22 Indicação de potência adicional na expansão Opções disponíveis: hidrelétricas reversíveis geradores/motores de partida rápida baterias flywheel CSP (concentrated solar power) Imagens capturadas na internet

23 3 Considerações finais: proposições de um novo modelo e repercussões para a sociedade

24 São condicionantes para o setor elétrico: [ não exaustivo ] Consumo de energia (crescimento maior na baixa tensão) Eficiência energética Qualidade do serviço (exigência do consumidor) Integração de serviços Geração distribuída Energias renováveis 24

25 Além disso (ou por causa disso) será necessário equacionar GERAÇÃO DE BASE Em face de restrições à expansão hidrelétrica, tenderá a crescer a necessidade de geração de base alternativa, que, no nível de conhecimento e desenvolvimento tecnológico de hoje, são as térmicas a gás, a carvão ou nuclear. A escolha dependerá dos avanços tecnológicos, das restrições ambientais e da competitividade 25

26 Além disso (ou por causa disso) será necessário equacionar GERAÇÃO DE BASE Em face de restrições à expansão hidrelétrica, tenderá a crescer a necessidade de geração de base alternativa, que, no nível de conhecimento e desenvolvimento tecnológico de hoje, são as térmicas a gás, a carvão ou nuclear. A escolha dependerá dos avanços tecnológicos, das restrições ambientais e da competitividade CAPACIDADE ADICIONAL O aumento da participação de fontes não controladas no sistema ou com despacho inflexível (por razões ambientais, operativas ou comerciais) impõe alterações no arranjo do parque gerador (e no sistema de transmissão) e determina uma demanda por capacidade adicional no sistema 26

27 Além disso (ou por causa disso) será necessário equacionar GERAÇÃO DE BASE Em face de restrições à expansão hidrelétrica, tenderá a crescer a necessidade de geração de base alternativa, que, no nível de conhecimento e desenvolvimento tecnológico de hoje, são as térmicas a gás, a carvão ou nuclear. A escolha dependerá dos avanços tecnológicos, das restrições ambientais e da competitividade CAPACIDADE ADICIONAL O aumento da participação de fontes não controladas no sistema ou com despacho inflexível (por razões ambientais, operativas ou comerciais) impõe alterações no arranjo do parque gerador (e no sistema de transmissão) e determina uma demanda por capacidade adicional no sistema EFEITOS NA ESTRATÉGIA DE OPERAÇÃO DAS HIDRO Em parte, o serviço realizado por essa capacidade adicional poderia ser feito por usinas hidrelétricas existentes. Isso, porém, poderá ter efeitos na estratégia de operação, o que demanda análises complementares. Recepcionada, essa estratégia poderá oferecer oportunidade para expansão adicional de outras fontes 27

28 Em resumo: Setor elétrico sob transformação Condições de contorno: tecnologia e aspectos socioambientais Pelo lado da OFERTA Tecnologias de geração com custos variáveis de produção muito baixos e elevada variabilidade Pelo lado da DEMANDA Recursos energéticos distribuídos, resposta pela demanda e carros elétricos Tecnologias de medição avançada e de comunicação bidirecional CONSUMIDOR AGENTE CLIENTE

29 Nesse cenário, é necessário: Antecipar ajustes regulatórios (reconhecimento dos atributos das fontes e dos novos serviços requeridos) Desenvolver novos procedimentos de planejamento e operação Desenvolver análises mais sofisticadas e com maior granularidade (metodologia e modelagem) Palavras chave Flexibilidade Armazenamento

30 Implicações para o modelo setorial brasileiro Aperfeiçoamento do modelo setorial na pauta Tendo em vista o cenário descrito é preciso preparar o setor elétrico para enfrentar os desafios que se apresentam O modelo setorial atual cumpriu seu papel mas está baseado em hipóteses que não se verificam mais: o país se beneficiou de uma matriz única no mundo, mas a matriz mudou e estamos ficando mais parecidos com os outros. Há muitos legados que demandarão novas soluções e processos de transição, por exemplo: Contratos de muito longo prazo com riscos diferentes Cotas de garantia física Há serviços que outrora não eram demandados explicitamente mas que exigirão formatação adequada inédita no Brasil

31 Como enfrentar esses desafios? Incentivar as decisões eficientes dos agentes, como vetor para garantir economicidade, segurança e sustentabilidade do suprimento Indicar os sinais econômicos adequados, como vetor de alinhamento entre incentivos individuais e interesse sistêmico Estabelecer alocação adequada dos riscos(probabilidade de ganhos e perdas) aos agentes, alocação ótima considerando risco-retorno e prêmios Abrir o mercado e ampliar competição

32 ALGUNS PRINCIPAIS PONTOS na direção de bum ambiente mais dinâmico, adaptado a novas tecnologias, com visão de longo prazo Abertura do mercado com redução gradativa dos limites para acesso ao mercado livre Separação entre fio e comercialização Separação de lastro e energia Lastro: confiabilidade (bem comum pago por todos na expansão). Energia: quantidade fisicamente produzida por cada equipamento de geração (ou consumida por cada consumidor) Valoração dos atributos das fontes (reconhecimento de serviços ainda não remunerados: redução de perdas, economia da rede, resposta ao despacho, regulação de tensão e frequência) Regras comerciais para máximo acoplamento entre formação de preço e operação (preços horários, etc)

33 Repercussões para a sociedade Competitividade Adaptações no sistema Abertura do mercado Expansão tempestiva Alocação adequada dos riscos SUSTENTABILIDADE SOCIOAMBIENTAL Prioridade para fontes renováveis Aperfeiçoamento dos programas ambientais 33

34 Muito obrigado! Amilcar Guerreiro Telefone: + 55 (21) Avenida Rio Branco, 1-11 o andar Centro -Rio de Janeiro Facebook: EPE.Brasil

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