Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil

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1 Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil Amilcar Guerreiro Diretor de Energia Elétrica Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia Gramado, RS 20 de abril de 2018

2 MESA REDONDA 3 Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil 1 Introdução 2 Perspectivas das fontes renováveis no Brasil 3 Renováveis nos últimos leilões 4 Desafios AGENDA Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia

3 MESA REDONDA 3 Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil 1 Introdução Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia

4 Vetores portadores de futuro [ não exaustivo ] Alteração do perfil socioeconômico da população Difusão da informação e do conhecimento Inovação e novas tecnologias Aumento e melhor distribuição da renda e acumulação de capital Condicionamento da oferta de energia a crescentes exigências ambientais 4

5 Impactos possíveis no sistema 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 5

6 Condicionantes da matriz elétrica do futuro Eficiência energética e geração distribuída Reciclagem e aproveitamento de resíduos Energias renováveis uhe Complementação térmica eólica solar biomassa

7 Condicionantes da matriz elétrica do futuro 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

8 Condicionantes da matriz elétrica do futuro Nesse cenário, é necessário: Antecipar os ajustes regulatórios Desenvolver novos procedimentos de planejamento e operação Desenvolver análises mais sofisticadas e com maior granularidade (metodologia e modelagem) Palavras chave Flexibilidade Armazenamento

9 MESA REDONDA 3 Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil 2 Perspectivas das fontes renováveis no Brasil Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia

10 Plano Decenal de Expansão de Energia 2026 (PDE 2026) DIRETRIZES BÁSICAS Plano é indicativo e deve oferecer sinalização econômica adequada Plano é pautado pelo equilíbrio entre oferta e demanda Plano busca a expansão ótima (minimização custo total: expansão + operação) Plano introduz discussão de visões de futuro Na elaboração do Plano considera-se respeito aos contratos e os condicionantes de política energética

11 O ponto de partida: Matriz Elétrica em 2016 Geração Verificada no Sistema Interligado Nacional (geração despachada pelo ONS) Tipo MWmed % Hidrelétrica ,42 Térmica ,89 Nuclear ,79 Eólica ,89 Solar 3 0,01 TOTAL ,00 Fonte: Site ONS

12 PDE 2026: Oferta (existente + contratada) x Demanda GWmed Carga de energia: cenário recuperação Oferta existente + contratada Carga de energia: cenário referência

13 PDE 2026: Expansão indicada de renováveis 35,0 30,0 Expansão hidráulica 25,0 acumulada em 2026 (a partir de 2023) 1,3 GW (1,5 GW) Expansão térmica 20,0 acumulada em 2026 (a partir de 2023) 2,7 GW (3,1 GW) 15,0 10,0 5,0 11,5 8,8 6,6 5,3 2,0 2,0 Valores acumulados, em GW Referência Recuperação 21,5 19,9 16,5 16,2 12,5 31,4 26,4 23,

14 PDE 2026: Projeção da Matriz Elétrica Brasileira dez/ ,4 GW Renováveis 84,6% 20,9 14,1% 2,0 1,3% ,3 GW Renováveis 86,7% Evolução da capacidade instalada no SIN 30,4 3,4 3,4 1,7% 116,6 56,5 23,2 11,6% Hidráulica Outras renováveis Térmicas Nuclear 28,8 19,4% 96,7 65,2% 63,2 31,5% 55,2% 110,5 Fonte: EPE (PDE 2026) Obs.: Hidro inclui importação (Itaipu) Ouras renováveis: eólica, solar, biomassa e PCH A proporção de renováveis deve se manter elevada 14

15 Perspectivas de longo prazo ASSUMPTIONS Com o crescimento das fontes renováveis não despacháveis, a indicação é: necessidade de geração de base e de potência complementar POTÊNCIA COMPLEMENTAR/ ARMAZENAMENTO NUCLEAR GÁS NATURAL CARVÃO Fonte: EPE

16 Gwmed/GW E a geração distribuída (PV) tambémdeve se expandir 100 Em 2025: cerca de 150 mil residências Em 2050: mais de 5 milhões de residências GW Fonte: EPE GD Resíduos GD Fotovoltaica Cap. Inst. GD Res. Cap. Inst. GD Fotovoltaica 16

17 MESA REDONDA 3 Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil 3 As renováveis nos últimos leilões Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia

18 Empreendimentos Cadastrados nos últimos LEN A TIPO # projetos MW # projetos MW EOL PV PCH/CGH BIO TOTAL

19 Usinas Fotovoltaicas Cadastradas no LEN A 4/2017 (MW) TOTAL CADASTRADO # projetos: 315 Potência: MW

20 LEN (leilões de energia nova) 2017 e 2018 Em 2017 foram realizados dois leilões (dez) e este ano um (abr) Está programada a realização de LEN A 6 para AGO/2018 (energia em 2024) TIPO # projetos energia em 2021/22 energia em 2023 Valores em MW TOTAL EOL , ,6 1,564,6 PV , ,6 PCH/CGH 12 53,5 139,0 192,5 BIO 9 87,0 177,0 264,0 TOTAL , , ,7

21 250 R$/MWh 200 Preços da energia apurados nos LEN 2017 e MAX MED MIN Valores médios Tipo R$/MWh EOL 97 PV 129 PCH+CGH 206 BIO 215

22 MESA REDONDA 3 Produção de Eletricidade com Fontes Renováveis no Brasil 4 Desafios Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia

23 Mudanças climáticas e menor expansão de hidrelétricas maior expansão de renováveis necessidade de potência complementar maior expansão termelétrica necessidade de flexibilidade (gestão da oferta) 23

24 Desafios com a penetração de fontes renováveis Renováveis como nicho Renováveis como fonte importante Renováveis como fonte dominante Não requer adaptações significativas no sistema. Desenvolvimento e aplicação iniciais de métodos de previsão Nessa etapa, erros potenciais, em geral, são absorvidos na operação sem maiores problemas Requer instrumentos de previsão com maior acurácia Necessário desenvolver o sistema de transmissão para atender as novas áreas de geração (fonte de flexibilidade) Reproduzido de Apresentação SPTO 2017 Fortunato Villela-RES_Integration_EGI Requer novo mercado para acomodar renováveis, convencionais e armazenamento Requer alinhamento pleno das renováveis e convencionais em situações de emergência Requer equacionamento da resposta da demanda Requer aperfeiçoamento da relação entre operadores da transmissão e da distribuição

25 Balanço do sistema Nordeste: Redução 1.100m³/s Redução 900m³/s Redução 800m³/s Redução 700m³/s Redução 600m³/s Fonte: ONS Balanço energético Subsistema Nordeste:

26 Geração Eólica Requisito NE 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% Fonte: ONS

27 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: Desafios a serem enfrentados 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

28 Desafios a serem enfrentados Novo serviço demandado: energy storage Market drivers são: segurança energética; expansão de smart grid; crescimento das fontes renováveis e da geração distribuída e políticas governamentais (incentivos e regulação) Segundo a Coppers Development Association Inc., nos próximos anos até 300 GW serão instalados com este fim, significando investimentos entre US$ bilhões. No Brasil, o PDE 2026 indica a necessidade de instalação de 12 a 17 GW com este fim nos próximos 10 anos.

29 PDE 2026: indicação de potência complementar 20,0 18,0 16,0 GW Referência Recuperação 17,4 17,7 14,0 12,0 12,1 12,2 12,2 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 8,5 8,0 6,5 4,3 3,1 2,5 1,

30 Desafios a serem enfrentados: potência complementar Opções disponíveis: hidrelétricas reversíveis geradores/motores de partida rápida baterias flywheel CSP (concentrated solar power) Imagens capturadas na internet

31 Muito obrigado! Amilcar Guerreiro Diretor de Energia Elétrica Telefone: + 55 (21) Avenida Rio Branco, 1-11 o andar Centro - Rio de Janeiro Facebook: EPE.Brasil Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia