Workshop Infraestrutura - Energia. Desafios para a expansão solar fotovoltaica no Brasil

Transcrição

1 Workshop Infraestrutura - Energia Desafios para a expansão solar fotovoltaica no Brasil Amilcar Guerreiro Director de Estudios de Energía Eléctrica Empresa de Pesquisa Energética - EPE São Paulo, SP 24 de Agosto de 2016

2 AGENDA 1 Potencial 2 Projeções 3 Desafios Desafios para a expansão fotovoltaica no Brasil Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

3 1 Potencial Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

4 Dryland Systems Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

5 Global Horizontal Irradiance Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

6 Brasil: Irradiação Global Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

7 Potencial Técnico Fotovoltaico Residencial Potencial Técnico de geração fotovoltaica em telhados residenciais por município Potencial Técnico de geração fotovoltaica em telhados residenciais por UF Obs: Elaboração própria, com dados de Lange, Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

8 Potencial Técnico Fotovoltaico Residencial Potencial nas residências pode chegar a 164 GWp Estados com menor irradiação podem ter seu potencial compensado pelo maior número de domicílios. Em todo país, o potencial (287 TWh/ano) é superior ao o consumo do setor (130 TWh em 2015). Potencial Fotovoltaico/Consumo Residencial (Ano Base 2013) por UF Fonte: Elaboração própria, com dados de Lange, Contratação interna: EPE/GIZ. Dados de consumo: EPE. Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

9 2 Projeções Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

10 Perspectivas de custo da energia solar Custo de investimento, US$/kW 7000 US$ 6.200/kW 6000 Heliotérmica US$ 3.400/kW US$ 1.750/kW PV US$ 800/kW Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

11 R$/MWh Paridade Tarifária e Viabilização de Mercado (setor residencial) Custo Nivelado Médio (Com Convênio ICMS 6) Tarifa Real Média (Base 2013) Tarifa Real Média (Com Aumento) 1. Estimativa com base no custo nivelado da fonte (Fontes: EPE e IEA) 2. Tributação sobre energia bruta, assumindo injeção de 64% da energia total produzida (Fonte: Zilles et al. (2012)) Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

12 Projeção da geração fotovoltaica distribuída residencial no Brasil ,6 GWp 1,4 GWp 1,3 GWp 0,8 GWp Base Sem Convênio ICMS 6 Com Desconto no IR Incentivos Acumulados Fonte: EPE, elaboração própria Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

13 Geração (MWméd) Projeção da geração distribuída residencial no Brasil Até 2050 poderão devem ser instalados mais de 33 GWp ou 13% da energia residencial (cerca de 15 milhões de domicílios ou 18% do potencial) Geração Distribuída Residencial no Longo Prazo Alemanha (2013)¹ 5,7% do consumo foi atendido por fotovoltaica. 18,3% 14,6% 11,3% ,3% ,7% Fotovoltaica Residencial Nota: Considera domicílios que consomem mais de 100 kwh, sem restrições técnicas para aproveitamento. Essa condição é atendida no caso da existência de net metering. Fonte: Fraunhofer ISE Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

14 GW Perspectivas da penetração da energia solar (geração distribuída) no Brasil (não só residencial) GW ,9 GW 0 GD resíduos GD Fotovoltaica Capacidade Instalada Fotovoltaica Cap Instalada GD Res Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

15 3 Desafios Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

16 Questões chave Geração em larga escala Expansão do sistema de transmissão Impacto no sistema elétrico Financiamento Geração distribuída Modelo de negócios Liberalização da comercialização Superação de restrições regulatórias Estrutura tarifária (o consumidor responde) Financiamento Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

17 O sistema elétrico brasileiro já convive hoje com GD! Evolução da curva de carga diária no SIN Fonte: EPE/GIZ, NT 01/2015 Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

18 Transmission system expansion HYDRO HYDRO WIND WIND/PV National grid expansion 500 kv 440 kv TOTAL + 60,035 km + 20,150 km + 80,185 km NIG extension in ,442 km Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto WIND

19 % % % FONTES RENOVÁVEIS Curva anual da geração esperada (média = 100%) 250% 250% 200% 200% 150% 100% 50% BA CE RJ SC 150% 100% 50% CE RS BA 0% Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Mês 0% Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Mês 250% 200% 150% 100% 50% N NE SE Variação anual da geração solar é menor do que a da geração eólica e do que a geração hidráulica 0% Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Mês Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

20 Características das fontes renováveis Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

21 Características das fontes renováveis Geração solar em um dia típico (planta única e média de várias plantas em um mesmo sítio) Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

22 Renewables impact on the power system Simulation of operation Nortneast wind farms considering real conditions (4.336 MW, 167 wind farms) 100% Dia Date: 02/10/2015, 2015, base October 10 min2 nd 40% 1,700 MW 80% 60% 40% 25% 1,080 MW 20% 0% Sources: 2 ½h 2 h Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

23 Renewables impact on the power system Fading of photovoltaic generation... Effect on daily load curve in California In the sunset, there is a fast load increasing. That difference must be attended by dispatchable sources Fonte: CAISO California Independent System Operator Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

24 Impacts on power system More visible impacts: Small inertia (frequency stability) No short-circuit power (voltage stability) Speed of power change (ramp up/ramp down) Power variability (fuel consumption) No power control (reliability) Intermittency (back up reserve) 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

25 Dec-15 Jun-16 Dec-16 Jun-17 Dec-17 Jun-18 Dec-18 Jun-19 Dec-19 Jun-20 Dec-20 Jun-21 Dec-21 Jun-22 Dec-22 Jun-23 Dec-23 Jun-24 Dec-24 Jun-25 Dec-25 Probabilidade de Ocorrência (%) Impacts on the power system Additional Power or Energy Storage capacity to be contracted 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% Possible additional power to be contracted, MW (depends on the risk to be assumed) TOTAL ,000-3,500 1,500-2,500 4,500-5,500 Source: PDE 2025, EPE 15% 10% 5% 0% Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

26 Alternatives for additional power or energy storage capacity Fonte: Copper Development Association Inc. Desafios da Geração Fotovoltaica Wshop Infraestrutura-Energia Guerreiro São Paulo, SP Agosto

27 Muito obrigado EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE Av. Rio Branco, 1 11 o andar Rio de Janeiro RJ Tel.: + 55 (21) Fax: + 55 (21)