ENERGIAS RENOVÁVEIS E A MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA

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1 ENERGIAS RENOVÁVEIS E A MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA Eng. Fabián Yaksic Gerente do Departamento de Tecnologia e Política Industrial da ABINEE Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica Presidente do IPD Eletron Instituto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação do Complexo Elétrico e Eletrônico Seminário Energias Renováveis, Fortaleza, CE, Brasil, 9 maio

2 ABINEE Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica Entidade representativa do setor eletroeletrônico do Brasil, fundada em setembro de Abriga cerca de 600 empresas dos setores elétrico e eletrônico, independente do porte e da origem do capital. MISSÃO: Assegurar o desenvolvimento competitivo do complexo elétrico e eletrônico do País, a defesa dos seus legítimos interesses e sua integração à comunidade. DESEMPENHO SETORIAL : Faturamento: R$ 138,1 bilhões (GTD: R$ 13,1 bilhões, 9,5% do setor) Faturamento: US$ 82,5 bilhões Representa 3,3 % do PIB Exportações: US$ 7,94 bilhões (GTD: US$ 551,1 milhões 6,9%) Importações: US$ 39,53 bilhões (GTD: US$ 834,9 milhões 2,1%) Balança Comercial: US$ bilhões (GTD: US$ - 283,8 milhões) Empregados: 180,3 mil 2

3 IPD ELETRON Instituto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação do Complexo Eletroeletrônico Constituído pela ABINEE, em janeiro de Entidade civil de direito privado sem fins econômicos. MISSÃO: Estimular a pesquisa, o desenvolvimento e a cultura da inovação no complexo eletroeletrônico, mediante a interação entre empresas e instituições de P&D, a dinamização das redes tecnológicas e o apoio à captação de recursos. VISÃO: Promover o desenvolvimento tecnológico do complexo eletroeletrônico a fim de aumentar sua competitividade internacional. 3

4 BRASIL 26 estados + DF População: 2011: 193,2 milhões 2020: 205 milhões PIB: R$ 4,2 trilhões PIB: US$ 2,52 trilhões PIB per capita: US$ 13 mil /habitante Exportações: US$ 256,0 bilhões Importações: US$ 226,2 bilhões Fontes: IBGE; MDIC 4

5 Produto Interno Bruto versus Investimento em P&D País BRASIL PIB Investimento em P&D US$ bilhões 2011* US$ bilhões * EUA ,0 % China ,5 % Japão ,3 % Alemanha ,5 % - 91 Brasil ,1 % - 28 Rússia ,0 % - 19 Índia ,9 % - 17 México ,4 % - 5 África do Sul 422 0,7 % - 3 (*) Projeções FMI, OCDE e Battelle Memorial Institute Fontes: FMI: World Economic Outlook, September 20, Main Science and Technology Indicators, OECD Science, Technology and R&D Statistics, R&D Magazine, Battelle, December

6 BRASIL CONSUMO DE ELETRICIDADE NA REDE POR CLASSE (GWh) % 13,8 16,8 43, % 13,3 17,6 43, % 12,9 18,7 43,1 Outros Comercial Industrial Residencial , , ,3 Fonte: EPE 6

7 BRASIL AUTOPRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (TWh) 7

8 ENERGIA - PANORAMA NACIONAL Modelo para o Setor Elétrico Brasileiro: Leis nº e , de 15 março 2004, Decreto nº 5.163, de 30 julho Três objetivos principais: Garantir a segurança do suprimento de energia elétrica; Promover a modicidade tarifária; Promover a inserção social no Setor Elétrico Brasileiro. Dois ambientes para celebrar contratos de compra e venda de energia: o Ambiente de Contratação Regulada (ACR), do qual participam Agentes de Geração e de Distribuição de energia; o Ambiente de Contratação Livre (ACL), do qual participam Agentes de Geração, Comercializadores, Importadores e Exportadores de energia e Consumidores Livres. Fonte: 8

9 MME MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA A Lei n /2003 definiu como competências do MME as áreas de geologia, recursos minerais e energéticos; aproveitamento da energia hidráulica; mineração e metalurgia; e petróleo, combustível e energia elétrica, incluindo a nuclear. O Decreto n 5.267, de 9 dezembro 2004, criou as secretarias de Planejamento e Desenvolvimento Energético; de Energia Elétrica; de Petróleo, Gás Natural e Combustíveis Renováveis; e Geologia, Mineração e Transformação Mineral. Empresas vinculadas: Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e Serviço Geológico do Brasil (CPRM). Empresas de economia mista: Eletrobras e Petrobras. Autarquias: Agências Nacionais de Energia Elétrica (Aneel) e do Petróleo (ANP) e Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). Fonte: MME 9

10 EPE EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA Empresa pública federal, vinculada ao Ministério de Minas e Energia criada pelo Decreto de 16 de agosto de 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. Fonte: EPE 10

11 ANEEL AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA Autarquia em regime especial, vinculada ao MME, criada pela Lei de 26 Dezembro A missão da ANEEL é proporcionar condições favoráveis para que o mercado de energia elétrica se desenvolva com equilíbrio entre os agentes e em benefício da sociedade. Atribuições: regular e fiscalizar a geração, a transmissão, a distribuição e a comercialização da energia elétrica, atendendo reclamações de agentes e consumidores com equilíbrio entre as partes e em beneficio da sociedade; mediar os conflitos de interesses entre os agentes do setor elétrico e entre estes e os consumidores; conceder, permitir e autorizar instalações e serviços de energia; garantir tarifas justas; zelar pela qualidade do serviço; exigir investimentos; estimular a competição entre os operadores e assegurar a universalização dos serviços. 11 Fonte: ANEEL

12 ONS OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELÉTRICO É uma pessoa jurídica de direito privado, sob a forma de associação civil, sem fins lucrativos, criado em 26 de agosto de O ONS é responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN), sob a fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Fonte: ONS 12

13 ENERGIAS RENOVÁVEIS HIDRAULICA EÓLICA FOTOVOLTAICA BIOMASSA 13

14 MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA A matriz energética brasileira energia ofertada à sociedade para produzir bens e serviços é uma das mais limpas do mundo, com forte presença de fontes renováveis de energia. Como destaque positivo, o Brasil conta com mais de 86% de fontes renováveis para geração de energia elétrica (80% de hidráulica e 6% de biomassa e eólica). No mundo, a participação média da geração de energia elétrica por fonte hidráulica atinge 16%. Não deve existir exclusão entre fontes de energia, mas complementaridade. Fontes: EPE, MME 14

15 MATRIZ BASEADA EM RENOVÁVEIS Os benefícios de uma matriz energética limpa se traduzem em reduzidas emissões de partículas, como o dióxido de carbono, pelo uso de energia de fonte não poluente, e sustentabilidade da economia. Enquanto o Brasil emite 1,4 tonelada de dióxido de carbono (tco 2 ) por tonelada equivalente de petróleo (tep), no mundo, esse indicador é de 2,4 tco 2 /tep. Em alguns países com forte presença de fontes fósseis (óleo, gás e carvão mineral) em suas matrizes energéticas esse indicador passa de 3 tco 2 /tep. Fontes: EPE, MME 15

16 ACRÉSCIMO ACUMULADO DE POTÊNCIA INSTALADA Fonte: ONS 2014:

17 CAPACIDADE INSTALADA (MW) PREVISTA EM 31 DEZ Fonte: ONS 17

18 * Cada megawatt produzido é energia suficiente para atender o consumo de duas mil pessoas. Fontes: Abrage e Aneel, site 18

19 Cada megawatt produzido é energia suficiente para atender o consumo de duas mil pessoas. Fontes: Abrage e Aneel, site 19

20 ACRÉSCIMO DA CAPACIDADE INSTALADA HIDRELÉTRICA (MW) 20

21 EVOLUÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA POR FONTE DE GERAÇÃO (MW) OBS.: Para energia fotovoltaica, previsão de instalação de MW até

22 EVOLUÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA (MW) 22

23 EVOLUÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA POR FONTE DE GERAÇÃO (GW E %) Dezembro/2020 NUCLEAR 3 GW 2% UTE 25 GW 14% HIDRO 115 GW 67% PCH, EOL, BIO, FOTOVOLTAICA 29 GW 17% FOTOVOLTAICA 2 GW Fonte: EPE 23

24 ACRÉSCIMO DE CAPACIDADE INSTALADA ANUAL POR FONTE (MW) 24

25 EXPANSÃO DE FONTES ALTERNATIVAS DE 2011 A

26 EXPANSÃO HIDROTÉRMICA CONTRATADA E EM CONSTRUÇÃO DE 2011 A 2016 (por região potências em MW) ANO SE/CO S NE N Hidrelétrica: 360 Termelétrica: 204 Hidrelétrica: 48 Termelétrica: 174 Termelétrica: Hidrelétrica: 478 Termelétrica: Hidrelétrica: Termelétrica: Hidrelétrica: Hidrelétrica: 350 Termelétrica: Hidrelétrica: Hidrelétrica: 175 Hidrelétrica: Nuclear: Hidrelétrica: TOTAL Fonte: EPE 26

27 PROJETOS HIDROELÉTRICOS JÁ CONCEDIDOS A SEREM VIABILIZADOS DE 2018 A 2020 ANO POTÊNCIA (MW) TOTAL 786 Fonte: EPE NOVOS PROJETOS HIDRELÉTRICOS A SEREM VIABILIZADOS DE 2016 A 2020 ANO POTÊNCIA (MW) TOTAL

28 GERAÇÃO DE ENERGIA PREVISÃO

29 GERAÇÃO DE ENERGIA POR FONTES TÉRMICAS E POR FONTES ALTERNATIVAS 29

30 POTENCIAL HIDRELÉTRICO NO MUNDO (% DO POTENCIAL EM USO) França Alemanha Japão Noruega 61 EUA 60 Suécia 55 Canadá 37 Brasil 30 Índia 21 China 16 Rússia 11 Perú 6 Indonésia % Fonte: BNDES 30

31 FONTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA BRASIL E MUNDO Fontes: ABDI, EPE 31

32 SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL OBS.: perdas técnicas de transmissão hoje: 15 %. Meta: reduzir para 5%. Total: mais de km Fontes: BNDES, ONS 32

33 PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS - PCHs A PCH é toda usina hidroelétrica de pequeno porte cuja capacidade instalada é superior a 1MW e inferior a 30 MW. Uma PCH típica é a turbina opera a fio d água, ou seja, aquela que não exige regularização do fluxo de água. Em ocasiões de estiagem o fluxo pode ser insuficiente para o funcionamento da usina. Por outro lado, quando a vazão é maior do que a capacidade de processamento das máquinas há passagem de água pelo vertedor e perda de eficiência hidráulica. Enquanto as clássicas turbinas Pelton, Turgo, Francis são usadas em grandes quedas d água, as do tipo Kaplan ou tipo Hélice são as mais adequadas para as pequenas quedas, e são muito bem aproveitadas em aplicação PCH. A Turgo foi desenvolvida a partir da Pelton, enquanto a Kaplan é similar à Francis diferenciando-se apenas pelo rotor. 33

34 ENERGIA EÓLICA NO BRASIL Fonte: Aneel, Eletrobrás O Brasil é favorecido em termos de ventos, que se caracterizam por uma presença duas vezes superior à média mundial e pela volatilidade de 5% (oscilação da velocidade), o que dá maior previsibilidade ao volume a ser produzido. Como a velocidade costuma ser maior em períodos de estiagem, é possível operar as usinas eólicas em sistema complementar com as usinas hidrelétricas em períodos de poucas chuvas - estocagem da energia elétrica. 34

35 POTENCIAL EÓLICO BRASILEIRO Fonte: Aneel; EPE,

36 VELOCIDADE MÉDIA ANUAL DO VENTO A 50M DE ALTURA NOTAS: MATA: vegetação nativa com arbustos e árvores altas; CAMPO ABERTO: áreas planas de pastagens, plantações e/ou vegetação baixa, poucas árvores altas; ZONAS COSTEIRAS: praia, larga faixa de areia, vento mar-terra; MORROS: relevo levemente ondulado, pouca vegetação; MONTANHAS: relevo complexo o potencial eólico está no topo das montanhas em condições favoráveis para o fluxo de vento. Fonte: FEITOSA, E. A. N. et al. Panorama do Potencial Eólico no Brasil. Brasília: Dupligráfica, (adaptado) 36

37 10 MAIORES USINAS EÓLICAS USINA CAPACIDADE (MW) LOCAL PRAIA FORMOSA 104,4 CAMOCIM - CE PARQUE EÓLICO ELEBRÁS CIDREIRA 1 70 TRAMANDAÍ - RS CANOA QUEBRADA 57 ARACATI - CE EÓLICA ICARAIZINHO 54,6 AMONTADA - CE ALEGRIA I 51 GUAMARÉ - RN PARQUE EÓLICO DE OSÓRIO 50 OSÓRIO - RS PARQUE EÓLICO SANGRADOURO 50 OSÓRIO - RS PARQUE EÓLICO DOS ÍNDIOS 50 OSÓRIO - RS BONS VENTOS 50 ARACATI - CE RN 15 - RIO DO FOGO 49,3 RIO DO FOGO - RN TOTAL: 73 USINAS, MW. A soma das capacidades das 10 maiores plantas representa 40% do total. Fonte: Aneel 37

38 ENERGIA EÓLICA NO MUNDO CAPACIDADE ACUMULADA DOS 10 MAIORES PAÍSES PAÍS CAPACIDADE (MW) China % EUA % Alemanha % Espanha % Índia % Itália % França % Reino Unido % Canadá % Dinamarca % Outros países % TOTAL 10 maiores % TOTAL MUNDIAL % Brasil: MW (0,76%) % 2% 2% 3% 3% 3% 7% 10% 13% 14% Fonte: BNDES 22% 21% China EUA Alemanha Espanha Índia Itália França Reino Unido Canadá Dinamarca Outros países 38

39 COMPLEMENTARIDADE ENTRE A GERAÇÃO HIDRELÉTRICA E EÓLICA 39

40 ENERGIA FOTOVOLTAICA NO BRASIL GERAÇÃO DISTRIBUÍDA: São unidades de geração individuais que produzem parte da energia necessária ao consumo próprio, podendo em algumas situações direcionar o excedente à rede de distribuição de energia elétrica. 40

41 USINAS FOTOVOLTAICAS As usinas fotovoltaicas em operação no Brasil somam 1.087,4 kw até dezembro de Deste total, a Usina Solar Tauá, no sertão do Ceará, a 360 km de Fortaleza, participa com kw (possui kw outorgados). Tauá recebeu investimentos de cerca de R$ 10 milhões e o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) apoiou o projeto pioneiro no país com um aporte de R$ 1,2 milhão. Em 2012, planeja-se chegar a 2 MW de capacidade instalada com a instalação de mais 6,9 mil painéis. Ao todo, serão módulos solares em operação. Fonte: MPX 41

42 POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE ENERGIA SOLAR NO BRASIL Assim como ocorre com os ventos, o Brasil é privilegiado em termos de radiação solar. A radiação varia de 8 a 22 MJ / m 2 durante o dia, sendo que as menores variações ocorrem nos meses de maio a julho, de 8 a 18 MJ / m 2. Nordeste possui radiação comparável às melhores regiões do mundo nessa variável, como o deserto do Sudão e o deserto de Mojave, Califórnia. Isto não ocorre com outras localidades mais distantes da linha do Equador, como as regiões Sul e Sudeste, onde está concentrada a maior parte da atividade econômica. Na ABINEE, se reúnem mensalmente 110 empresas fabricantes de partes, peças e componentes para usinas fotovoltaicas. 42

43 VARIAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR NO BRASIL Fonte: Aneel; EPE,

44 ENERGIA FOTOVOLTAICA E A COPA DO MUNDO 2014 Nos principais estádios para a Copa do Mundo de 2014, deverão ser instaladas usinas fotovoltaicas com as seguintes previsões de capacidade máxima: CIDADE ESTÁDIO POTÊNCIA PREVISTA (kw) ÁREA PARA INSTALAÇÃO DE PLACAS (m 2 ) Belo Horizonte Mineirão Brasília Mané Garrincha Salvador Metropolitano de Pituaçu Rio de Janeiro Maracanã Os estádios listados são de propriedade pública. Fonte: UFSC, Ideal Energia Limpa 44

45 ENERGIA DA BIOMASSA Biomassa é toda matéria orgânica não fóssil, de origem animal ou vegetal, que pode ser utilizada na produção de calor, seja para uso térmico industrial, seja para geração de eletricidade e/ou que pode ser transformada em outras formas de energias sólidas (carvão vegetal), líquidas (etanol, biodiesel) e gasosas (biogás de lixo). 45

46 PLANO DECENAL BIOMASSA A geração de eletricidade por biomassa em 2011 era de 5, 4 GW respondendo por 4,7% da capacidade instalada; A geração de eletricidade por biomassa atingirá 9,16 GW de capacidade instalada em 2020, respondendo por 5,4% da capacidade instalada total; A geração por bagaço de cana será a principal indutora do crescimento no período. Fonte: MME 46

47 ESTADO DO CEARÁ Consumo MW, capacidade de gerar MW. De importador passará a ser exportador de energia; Instaladas/operação 309 MW de usinas eólicas e por instalar 5 usinas eólicas 209,3 MW. 118 empreendimentos capacidade 2,74 GW. Potencial do Estado 35 GW, com torres de até 100 m. 11 usinas Termelétricas em operação 614 MW e 4 por instalar MW; Usina a carvão MW. 1 Usina solar de 5 MW. Inhamuns maior potencial solar do País. 1 usina maremotriz de 5 kw (ondas do Pecém); Energia de resíduos (metanol) capacidade de até 12 MW; 47

48 ESTIMATIVA DE INVESTIMENTOS EM GERAÇÃO DE ENERGIA 2011 a

49 ESTIMATIVA DE INVESTIMENTOS A expansão em geração, no período 2011 a 2020, requer investimentos da ordem de R$ 190 bilhões. Grande parte destes investimentos refere-se às usinas já autorizadas, entre elas, as usinas com contratos assinados nos leilões de energia nova. O montante a investir em novas usinas, ainda não contratadas ou autorizadas (planejadas) é da ordem de R$ 100 bilhões, sendo 55% em hidrelétricas e 45% no conjunto de outras fontes renováveis (PCH + biomassa + eólica). 49

50 OFERTA DE ENERGIA - milhões tep % Oferta de Energia (milhões tep) (5,0% a.a.) Combustíveis Fósseis Brasil: % % Mundo: % Renováveis Brasil: % % Mundo: % Fonte: Balanço Energético Nacional e Plano

51 OFERTA DE ENERGIA ELÉTRICA - TWh % Oferta de Energia Elétrica - TWh (4,7% a.a.) Combustíveis Fósseis Brasil: % % Mundo: % Renováveis Brasil: % % Mundo: % Fonte: Balanço Energético Nacional e Plano

52 TARIFA RESIDENCIAL DE ENERGIA ELÉTRICA Fonte: Abradee 52

53 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E REPOTENCIAÇÃO DE USINAS O Plano Decenal 2019 prevê que a economia de energia em 2019 proveniente de programas de eficiência energética corresponda à postergação da construção de uma usina hidrelétrica de cerca de MW, ou MW em usinas termelétricas. Estudo elaborado pelo IEE-USP sugere que, sem a construção de uma única nova unidade, o estoque atual de energia poderia ter um acréscimo de MW se 70 das 157 hidrelétricas de grande porte do País fossem repotenciadas. Fontes: Instituto Acende Brasil, Agência Carta Maior 53

54 CUSTO DE GERAÇÃO DE ENERGIA Do ponto de vista do custo de geração de energia, as usinas eólicas já são competitivas com os demais tipos. Valores médios (R$/MWh): UHE EÓLICA CARVÃO NACIONAL GNL ÓLEO CARVÃO IMPORTADO PCH GNL BIOMASSA NUCLEAR SOLAR FOTOVOLTAICA Fontes: ABDI, Aneel, CCEE, Instituto Acende Brasil 54

55 Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica Eng. Fabián Yaksic Gerente do Departamento de Tecnologia e Política Industrial da ABINEE Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica 55

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