Desafios do Planejamento Energético

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1 Desafios do Planejamento Energético ABRAPCH 25 de outubro de 2018 Reive Barros dos Santos Presidente

2 Sumário 1. Ambiente Institucional 2. Setor Elétrico Brasileiro Características Planejamento da Expansão PDE 2027 Expansão do Sistema

3 Ambiente Istitucional CNPE Conselho Nacional de Política Energética MME CMSE Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico ANP Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica EPE Empresa de Pesquisa Energética CCEE Câmara de Comercialização de Energia Elétrica ONS Operador Nacional do Sistema Elétrico Atividades do Governo Atividades Regulatórias Atividades Especiais

4 BASE LEGAL Lei nº , de 15 de março de Autoriza a criação da EPE Art. 2º: "A - EPE tem por finalidade prestar serviços na área de estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético, tais como energia elétrica, petróleo e gás natural e seus derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e eficiência energética, dentre outras." Empresa pública federal vinculada ao MME Integrante do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), com direito a voto Possui Escritório Sede em Brasília e Escritório Central no Rio de Janeiro. Quadro autorizado de 331* empregados. Em março de 2017 conta com o total de 295 empregados. * dos quais apenas 1 alocado em Brasília

5 Desafios do Setor Elétrico Curto prazo GSF Simplificação Habilitação Técnica Recursos Energéticos Distribuídos Hidrologia LT Manaus - Boa Vista Angra 3 Modelo de Planejamento Geração próximas da carga Auto suficiência Energética por Região Tecnologias disruptivas Mudança da Matriz Energética Leilões G + T CDE = Subsídios e Encargos

6 Desafios do Setor Elétrico Médio prazo PDE/2027 PNE/2050 Usinas Binacionais Financiamento BNDES Garantias Físicas (MRE) Licenciament o Ambiental CT Itaipu O Papel das Usinas: Hidrelétricas; Nuclear; Térmicas à Gás Natural Prosumidor Concessão da Distribuição

7 SetorElétrico Brasileiro Características

8 Setor Elétrico Brasileiro Características CAPACIDADE INSTALADA 160,7 GW 6,5 mil MW/ano ( ) PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Fonte: MME / SEE 583 mil GWh (52% da América do Sul) Ago/2018 Ago/17-Jul/18 LINHAS DE TRANSMISSÃO 144,8 mil km 5,8 mil km/ano ( ) UNIDADES CONSUMIDORAS 83 milhões 2 milhões/ano ( ) Rede Básica > 230 kv Out/2018 Out/2018

9 Matriz de Capacidade Instalada Geração de Energia Elétrica Agosto/2018 Hidráulica 63,7% Eólica 8,2% Solar 1,0% Térmica 27,1% Gás Natural 8,1% Biomassa 9,1% Petróleo 6,1% Carvão 2,3% Nuclear 1,2% Outros 0,3% Total: MW Fonte: MME / SEE (Agosto/2018) Fontes renováveis: 82% (Hidráulica + Biomassa + Eólica + Solar)

10 Usinas Eólicas Empreendimentos em Operação: 544 Capacidade instalada: 13,4 GW *Empreendimentos em construção: 218 Empreendimentos em construção (Potência Outorgada): 5 GW **Posição mundial no Ranking de Geração Eólica: 8ª Fonte: BIG ANEEL. Data base: 05/10/2018 *inclui empreendimentos em construção e com construção não iniciada **Fonte: Global World Energy Council (GWEC)

11 Centrais Geradoras Solar Fotovoltaicas Empreendimentos em Operação: Capacidade instalada: 1,38 GW **Empreendimentos em construção: 78 Empreendimentos em construção (Potência Outorgada): 2,16 GW Fonte: BIG ANEEL. Data base: 19/06/2018 **inclui empreendimentos em construção e com construção não iniciada

12 Itaipu Binacional 50% BRASIL 50% PARAGUAI CAPACIDADE INSTALADA 14 GW Recorde Mundial de Geração de Energia em um só empreendimento no ano 2016: 103,1 TWh PRODUÇÃO NO ANO 2017 Brasil + importado do Paraguai: 77,8 TWh (80,7% do Total) Representou 14% da produção de energia brasileira em 2017 Fonte: MME / SEE

13 Geração Distribuída - GD ANEEL: Resolução Normativa nº 482/2012, e Resolução Normativa nº 687/2015 Tratam de Micro e Mini Geração Distribuída - Ampliação das fontes, redefinição dos limites, Novas alternativas de expansão da GD. CAPACIDADE INSTALADA 414 MW solar 52 MW hidráulica 35 MW térmica 10 MW eólica 511 MW Fonte: MME / SEE (out/2018) NÚMERO DE UNIDADES 50 mil solares 7,4 mil hidráulicas 0,5 mil térmicas 0,1 mil eólicas 50 mil unidades Perspectiva de Crescimento da GD no Brasil 12 GW em 2027 ou 21 TWh PDE2027 em estudo Fonte: ANEEL (2016)

14 TRANSMISSÃO 34 mil km linhas de transmissão em implantação Período: Fonte: CMSE/MME dezembro instalações 61 mil MVA 17 mil MVAr R$ 60 bilhões em investimentos

15 Planejamento da Expansão

16 16 Planejamento da Expansão Metodologia de Planejamento VISÃO ESTRATÉGICA Estudos de Longo Prazo até 30 anos VISÃO DE PROGRAMAÇÃO Estudo de Curto e Médio Prazo Até 10 nos MONITORAMENTO de 1 a 3 anos

17 17 milhões tep TWh Expansão do Setor Elétrico BRASIL OFERTA DE ENERGIA 2,0 a.a % Renováveis 43,5 % Fósseis 55,0 620 Energia Total Energia Elétrica 3,5% a.a. % Renováveis 48,8 % Fósseis 49, GW em 2027: 223 total com GD Dos quais: 28 Eólica 17 Solar 20 Biomassa Fonte: MME PDE 2026 Fonte: Plano Decenal 2024, MME/SPE. % Renováveis 81,7 % Fósseis 15,9 % Renováveis 86,9 % Fósseis 10,1

18 18 Último Leilão de Energia realizado Leilão A-6 Data de realização: 31/08/2018 Fontes contratadas: Hidrelétrica; Eólica; Termelétricas a biomassa e a gás natural. Quadro Resumo Nº de Usinas Vencedoras: 62 Potência (MW): 2.100,14 Garantia Física (MWm): 1.228,59 Preço Marginal (R$/MWh): R$ 196,66 Preço Médio de Venda (R$/MWh): R$ 140,87 Montante (MWh): ,00 Montante Contratado (MWm): 835 Montante Contratado (Lotes): Montante Financeiro (R$): R$ ,15 Economia (R$): R$ ,15 Deságio (%): 46,89%

19 Planejamento da Expansão Aproveitamento do Potencial Alternativas para Expansão da Geração França Alemanha Japão Noruega EUA Suécia Itália Canadá Brasil Índia Colômbia China Rússia Peru Indonésia Congo BRASIL Valor Percentual Potencial Hidrelétrico Recursos Em Operação* Em Construção Em Estudos A Inventariar TOTAL Capacidade (GW) GW GW GW GW 252 GW ** Considera apenas 50% da potência de Itaipu (usina binacional). Fonte: MME/SPE a partir dados do BIG ANEEL

20 Outros Leilões de Energia Oportunidades Novas Concessões Geração Avaliação do Cenário de Oferta Necessidade de Manutenção da Indústria Princípio da Racionalidade Econômica Em programação

21 em implantação Período: usinas 24 mil MW de capacidade instalada Fonte: CMSE/MME Set % renováveis GERAÇÃO R$ 108 bilhões em investimentos

22 22 Alternativas para Expansão da Geração Potencial Biomassa Localização no centro de carga Potencial de crescimento Capacidade equivalente à da Usina Hidrelétrica Belo Monte Planejamento da Expansão Fonte: MME / SPE

23 23 Planejamento da Expansão Potencial Gás Natural Alternativas para Expansão da Geração Bolívia Argentina Ceará Pernambuco Bahia Rio de Janeiro Rio Grande Uruguai Argentina T1 GNL Regaisificação Futuro Construção Operação Argentina T2 Fonte: MME / SPG Produção Nacional

24 Energia Nuclear Expansão da Geração Nuclear no Brasil Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto Responde pela geração de aproximadamente 3% da energia elétrica consumida no Brasil 30% da eletricidade consumida no Estado do Rio de Janeiro Angra 3: reunião do CNPE de 9/10/18 aprovou estudos para a retomada das obras, paralisadas desde Angra MW Angra MW Angra MW - obra paralisada Condicionantes e Desafios: Preço de R$ 480,00/MWh Renegociação dos financiamentos Participação privada Outra questão estratégica: Domínio nacional do ciclo do combustível

25 Energia Nuclear Itacuruba - Pernambuco ESTUDO DE APROVEITAMENTO Uma central com 6 reatores desenvolvimento INVESTIMENTO regional TOTAL sustentável US$ 30 Bilhões CAPACIDADE DA CENTRAL 6600 MWe FATOR DE CAPACIDADE 85% A 90% Uma central com 6 reatores PRODUÇÃO Oportunidade ANUAL de desenvolvimento regional 50,58 sustentável Milhões de MWh RECEITA ANUAL ~US$ 2,5 Billions CUSTO ANUAL US$ 1 Bilhão MARGEM US$ 1,5 Bilhão RETORNO DO INVESTIMENTO ~17 Anos

26 26 Planejamento da Expansão Alternativas para Expansão da Geração Torres de 50 metros 143 mil MW Torres de 100 metros Potencial Eólico Fonte: MME / SPE > 300 mil MW Fonte: MME / SPE

27 27 Planejamento da Expansão Potencial Solar Alternativas para Expansão da Geração 27 Cinturão Solar Dez - Fev Mar - Mai Fonte: Wikipedia Jun - Ago Set - Nov Atlas Solar Brasileiro Maior Intensidade Solar Setembro - Novembro SECA Fonte: MME / SPE

28 Planejamento da Expansão Alternativas para Expansão da Geração Potencial Teórico Solar Fonte Solar Fotovoltaica, em Geração Centralizada: GW Fonte Solar Fotovoltaica, em Geração Distribuída (residencial): 164 GW Este potencial técnico solar fotovoltaico já exclui áreas sensíveis como: Amazônia, Pantanal, Mata Atlântica, unidades de conservação, terras indígenas e comunidade quilombolas. Fonte: EPE (Evento Brasil Solar Power)

29 Planejamento da Expansão Políticas para Expansão da Transmissão Integração Nacional Expansão e ampliação das interligações regionais Fortalecimento da malha da Rede Básica Otimização energética do País Fonte: MME / SPE

30 Planejamento da Expansão Políticas para Expansão da Transmissão Integração Nacional Expansão e ampliação das interligações regionais Fortalecimento da malha da Rede Básica Otimização energética do País Fonte: MME / SPE

31 Expansão do Sistema

32 Último Leilão de Novas Concessões de Transmissão realizado Leilão nº 02/2018 Data de realização: 28 de junho de 2018 Linhas (km): Capacidade em Subestações: MVA Deságio médio: 55,26% Expectativa de Investimentos: R$ 6 bilhões

33 Último Leilão de Novas Concessões de Transmissão realizado Energisa 8% Consórcio Columbia 11% Gráfico de Investimento por Proponente Vencedor Zopone Engenharia CTE 3% Consórcio Lyon Energia 5% Outros 8% Sterlite Power Grid 61%

34 34 Oportunidades Novas Concessões Transmissão 2º leilão de transmissão de 2018 Data de realização: 20 de dezembro Lotes: 18 Linhas: km de extensão Capacidade em Subestações: MVA Expectativa de Investimentos : R$ 13,5 bilhões

35 em implantação Período: usinas GERAÇÃO Fonte: CMSE/MME Set mil MW de capacidade instalada 70% renováveis R$ 108 bilhões em investimentos

36 Plano Decenal de Expansão de Energia - PDE

37 Plano Decenal de Expansão de Energia PDE Os estudos do PDE apresentam importantes sinalizações para orientar as ações e decisões, voltadas para o equilíbrio entre as projeções de crescimento econômico do país e a necessária expansão da oferta de energia, de forma a garantir à sociedade o suprimento energético com adequados custos, em bases técnica e ambientalmente sustentável. As projeções desta apresentação são baseadas nos estudos do PDE plano-decenal-de-expansao-de-energia-pde

38 Compromissos do Brasil junto à ONU Desafio Reduzir as emissões de gases de efeito estufa, em relação aos níveis de 2005, em 37% até 2025, e uma indicação de 43% até 2030 Fontes Renováveis: Expandir o uso de fontes renováveis, além da energia hídrica, na matriz total de energia para uma participação de 28% a 33% até 2030; Eólica, Biomassa e Solar: Expandir o uso doméstico de fontes de energia não fóssil, aumentando a parcela de energias renováveis (além da energia hídrica) no fornecimento de energia elétrica para ao menos 23% até Eficiência do Setor Elétrico: Alcançar 10% de ganhos de eficiência no setor elétrico até Biocombustíveis: Aumentar a participação de bioenergia sustentável na matriz energética brasileira para aproximadamente 18% até 2030

39 Cenário Macroeconômico Brasileiro PIB (% a.a.) 10% Histórico Projeção 8% 6% Agropecuária : 3,3% a.a : 2,7% a.a. 4% 2% 0% 1,6 2,6 3,0 Indústria : 0,3% a.a : 3,1% a.a. -2% -4% -6% Serviços : 1,8% a.a : 2,8% a.a.

40 Matriz Elétrica Brasileira Geração Centralizada no SIN Capacidade instalada por fonte, % Gás Natural 8% Nuclear 1% Eólica 8% Biomassa 9% Derivados de Petróleo 4% GW Carvão 2% Hidráulica 67% Derivados de Petróleo 1% Gás Natural 11% Nuclear 2% Solar 4% Eólica 13% Carvão 2% GW Alternativa para Ponta 6% Hidráulica 54% Biomassa 8% Renováveis 84% Renováveis 79%

41 Evolução da Expansão Indicativa Trajetória de Referência Fontes Resumo da Expansão do Sistema - Potência Instalada (MW) Total Investimento até 2027 (R$ milhões) Hidrelétrica (a) PCH - Sudeste PCH - Sul Biomassa Biomassa Florestal Biogás Eólica - Sul Eólica - Nordeste Fotovoltaica - Nordeste Fotovoltaica - Sudeste GNL Sudeste Flexível (b) GNL Sul Flexível (b) GNL Nordeste Flexível (b) Gás Flexível CA Sul Gás Flexível CA Nordeste Gás Flexível CA Sudeste Tecnologias de Armazenamento TOTAL (a) Apresenta a potência instalada total da UHE, conforme ano de indicação do Modelo de Decisão de Investimentos (MDI). (b) O gás natural ciclo combinado foi utilizado como referência de combustível para alternativa de expansão termelétrica.

42 Demanda Elétrica

43 Projeção de Carga e Demanda de Potência Carga de Energia MW médios Demanda Máxima MW Crescimento médio anual da carga do SIN é de pouco mais de MW médios no horizonte decenal Carga de energia (MW médios) Demanda máxima (MW)

44 Balanço Oferta e Demanda MW médios ~ ~ Necessidade de contratação de nova oferta no horizonte decenal para cobrir mercado total (ACL e ACR): Oferta existente + contratada Carga: cenário de referência Carga: cenário alternativo (1) ~ MW médios (1) O cenário alternativo considera uma taxa média de crescimento de 4,2% a.a., contra 3,7% a.a. do cenário de referência.

45 Expansão Indicativa da Geração Capacidade anual acumulada MW Importantes restrições à expansão hídrica de grande porte e com reservatórios. Geração renovável predomina na expansão. Há demanda de expansão para prover serviços específicos ao sistema: flexibilidade operativa Alternativa para Ponta Eólica PCH Térmica Biomassa Hidráulica Solar

46 Expansão Indicativa da Geração Usinas Hidrelétricas Indicativas Capacidade anual acumulada MW Nome Potência Instalada Previsão de Total (MW) Operação Telêmaco Borba Apertados Itaocara I Tabajara Ercilândia Comissário Bem Querer Castanheira Total 1.824

47 Participação das Fontes na Matriz Elétrica % potência instalada 70% 60% 50% 64% 63% 63% 63% 62% 59% 57% 55% 53% 51% 40% 30% 20% 10% 0% 24% 25% 26% 28% 28% 22% 22% 22% 22% 23% 14% 14% 15% 15% 15% 16% 16% 15% 15% 15% 6% 4% 4% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 2% Alternativa para Ponta Hidráulica PCH+EOL+BIO+SOL Térmica

48 Expansão da Geração Distribuída

49 Capacidade Instalada (MW) Micro e Minigeração Distribuída Capacidade Instalada (MW) GW Fotovoltaica Eólica Termelétrica CGH

50 Expansão da Transmissão

51 Evolução Física do Sistema Linhas de Transmissão, km Tensão ±800 kv 750 kv ±600 kv 500 kv 440 kv 345 kv 230 kv TOTAL Existente em Evolução Evolução Evolução % Estimativa

52 Evolução Física do Sistema Transformação, MVA Tensão 750kV 500kV 440kV 345kV 230kV TOTAL Existente em Evolução Evolução Evolução % Estimativa Notas: (1) Inclui os transformadores de fronteira Notas: (2) Dados de 2017 do DMSE/MME.

53 Investimentos

54 Investimentos no Setor Elétrico GERAÇÃO CENTRALIZADA TRANSMISSÃO GERAÇÃO DISTRIBUÍDA Investimentos previstos somam R$ 70 bilhões Investimentos em Linhas de Transmissão somam R$ 73 bilhões Investimentos Em GD somam R$ 60 bilhões Investimentos indicativos somam R$ 156 bilhões Investimentos em Subestações somam R$ 35 bilhões Investimento total de R$ 226 bilhões Investimento total de R$ 108 bilhões Investimento total de R$ 60 bilhões Investimento total de R$ 393 bilhões

55 Recursos Energéticos Distribuídos

56 Recursos Energéticos Distribuídos Geração distribuída (GD) Armazenamento de energia Veículos elétricos (VE) e estrutura de recarga Eficiência energética Gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) Icon made by Freepick, Icon pond e vectors marketfrom

57 Recursos Energéticos Distribuídos Elevado potencial disruptivo, capaz de transformar profundamente os sistemas elétricos. (+ Complexidade) Entre 2017 e 2025 se deve observar em diversos países a transição de sistemas elétricos predominantemente centralizados para sistemas híbridos. (WEC, 2017)

58 Análises de Planejamento Cenários e análises de sensibilidade Tomada de decisão sob risco e incerteza Avaliação de Impactos Projeção dos RED Alta Inserção Realidade Alta Inserção Baixa Inserção Resultado OK Problema de suprimento Baixa Inserção Alta Inserção Baixa Inserção Sobreinvestimento GC OK

59 Condições de Atendimento ao Nordeste

60 Condições de Atendimento ao Nordeste Maiores potenciais do país para fontes renováveis não convencionais, eólica e solar, ambas de natureza intermitente e volátil. É a região que conta com o atendimento energético sujeito às maiores fragilidades: - Blecautes de grande dimensão verificados na região. - Máximo intercâmbio no Condições período seco de Atendimento susceptível ao à Nordeste queimadas - GT fora da ordem de mérito para o atendimento da demanda única situação que o ONS tem autorização do CMSE É essencial que se disponha no subsistema Nordeste de geração térmica eficiente e mais barata, proporcionando segurança no atendimento com custos de operação menores.

61 Condições de Atendimento A situação do Nordeste em hidrologias críticas Cenários críticos com geração hidrelétrica equivalente à vazão mínima. Atendimento ao mercado para série hidrológica de 1976 Primeiro Semestre Atendimento à Carga de Energia (MWmédio) Série Hidrológica 1976 jan/23 fev/23 mar/23 abr/23 mai/23 jun/23 Geração Hidráulica Intercâmbio Eólica + Solar + PCH + BIO GT Flexível Inflexibilidade Demanda de Energia Atendimento à Demanda Máxima de Potência (MW) Série Hidrológica 1976 jan/23 fev/23 mar/23 abr/23 mai/23 jun/23 GH Intercâmbio Eólica + Solar + PCH + BIO GT Flexível Inflexibilidade Demanda Máxima contribuição eólica tende a ser reduzida e geração térmica reduzida; e região Nordeste importadora tanto de energia quanto de potência.

62 Condições de Atendimento A situação do Nordeste em hidrologias críticas Cenários críticos com geração hidrelétrica equivalente à vazão mínima. Atendimento ao mercado para série hidrológica de 2001 Segundo Semestre Atendimento à Carga de Energia (Mwmédio) Série Hidrológica 2001 jul/23 ago/23 set/23 out/23 nov/23 dez/23 GH Intercâmbio Eólica + Solar + PCH + BIO GT Flexível Inflexibilidade Demanda de Energia contribuição eólica tende a ser mais elevada Atendimento à Demanda Máxima de Potência (MW) Série Hidrológica 2001 jul/23 ago/23 set/23 out/23 nov/23 dez/23 GH Intercâmbio Eólica + Solar + PCH + BIO GT Inflexibilidade Demanda Máxima exportadora de energia na maior parte dos meses; e importadora de potência -> oportunidade para termelétricas de baixo custo.

63 Condições de Atendimento ao Nordeste No horizonte dos estudos de planejamento da oferta de energia ( ), visualiza-se acréscimo no SIN de: (i) MW para atendimento energético, sendo MW em usinas termelétricas; e (ii) até MW para atendimento à capacidade de potência, com indicação de MW de geração térmica flexível no Nordeste. A expansão da geração indica um aumento significativo de potência das fontes eólica e solar na região Nordeste, cujo montante supera o considerado nas premissas do estudo de transmissão (estudo de 2014) necessário desenvolver novos estudos das. a expansão do sistema de transmissão aproxima os custos marginais de operação entre as regiões -> integração da fonte térmica pode se concretizar em quaisquer dos subsistemas, a depender da competitividade dos projetos. Substituição de Térmicas a óleo, cujos contratos vencem de 2022 a 2025, por Térmicas a Gas Natural

64 Pequenas Centrais Hidrelétricas

65 P(MW) PCH: REGULAÇÃO E CAPACIDADE INSTALADA Entre 1 e 10 MW Eletrobras/ Expansão de PCH /2018 Entre 1 e 30 MW Lei 9.648/ Entre 3 e 30 MW Lei / Entre 5 e 30 MW Lei / Ano Fonte: EPE, com base no BIG/ANEEL

66 PCH: OPORTUNIDADES ACR ACL MCP GD

67 ACR: LEILÕES DE ENERGIA ELÉTRICA Demanda total dos leilões é definida com base na declaração das distribuidoras Competição ideal: incorporação dos atributos desejáveis de cada fonte Na prática: contratação por produto de forma competitiva Preço-Teto por fonte Necessidade de demonstrar oferta de projetos para os leilões. Por exemplo, no leilão A-4 de 2018: Oferta EOL + UFV = MW Oferta PCH + CGH = 900 MW Levar em conta contexto mundial de redução de preço das renováveis (EOL e UFV)

68 ACR: HISTÓRICO DE HABILITAÇÃO DOS PROJETOS DE PCH NOS LEILÕES DE ENERGIA

69 ACR: CAPACIDADE CONTRATADA E PREÇOS DE PCH

70 Reive Barros dos Santos Presidente Telefone: +55 (21) Avenida Rio Branco, 1-11 o andar Centro - Rio de Janeiro Facebook: EPE.Brasil