O Processo de Planejamento da Operação do SIN
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- Luca Melgaço Madureira
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1 Operador Nacional do Sistema Elétrico O Processo de Planejamento da Operação do SIN Mario Daher Reestruturação e Regulação do Setor de Energia Elétrica e Gás Natural Seminário Internacional 30 e 31/08/2006 Gerente de Planejamento Energético da Operação Diretoria de Planejamento e Programação da Operação - DPP Rio de Janeiro 1 30 de agosto de 2006
2 Apresentação Seminário Internacional Reestruturação e Regulação do Setor de Energia Elétrica e Gás Natural 30 e 31/08/06 gesel Grupo de estudos do setor de energia elétrica O Setor Elétrico Brasileiro O Sistema Elétrico Brasileiro Singularidades do Sistema Elétrico Brasileiro O Papel do ONS O Planejamento da Operação 2
3 O Projeto de reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro Modelo Anterior (vigente até 1998) Estrutura Cooperativa Entidades Colegiadas Divisão de Responsabilidades entre Concessionárias Predominância de Empresas Estatais Verticalização A operação do Sistema Interligado Garantir a Confiabilidade e Eficiência através da Introdução da Competividade Modelo Vigente (Novo Modelo) Mercado Competitivo e Modicidade Tarifária Operador Nacional do Sistema, Camara de Comercialização de Energia Elétrica e Empresa de Pesquisa Energética Responsabilidades delegadas pelo Agente Regulador Surgimento de Empresas Privadas Desverticalização 3
4 Instituições do Novo Modelo (Lei e lei ) CNPE MME / SEN CMSE EPE Agentes Setoriais G T D I E CL INDÚSTRIA DA ENERGIA ELÉTRICA ANA & ANP ANEEL Políticas e Diretrizes ONS Opera segundo Procedimentos de Rede CCEE Operacionalização do Mercado Convenção de comercialização Regulação Fiscalização 4
5 Estrutura Institucional do Setor Elétrico Brasileiro Leis n o /2004 e n o / MME Ministério de Minas e Energia CMSE Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico Dec. n O 5175/2004 Segurança do suprimento EPE Empresa de Pesquisa Energética Dec. n O 5184/2004 Planejamento energético Operação ONS Operador Nacional do Sistema Elétrico Dec. n O 5081/2004 Agentes CNPE CMSE MME EPE ANEEL ONS CCEE G IM/EX T CL D C Dados + Programa de Operação CNPE Conselho Nacional de Política Energética Dec. nº 3520/2000 Política Energética/Matriz ANEEL Agencia Nacional de Energia Elétrica Lei n O 9427/1996 ANA ANP Regulação e Fiscalização Comercialização CCEE Câmara de Comercialização de Energia Elétrica Dec. n O 5177/2004
6 6 A Gênese do Sistema Elétrico Brasileiro SEB permite entendermos o Papel do ONS e o Processo de Planejamento da Operação do Sistema Interligado Nacional SIN no novo Modelo
7 VENEZUELA O Sistema Elétrico Brasileiro - SEB Boa Vista MANAUS Macapá Belém S.Luís Teresina Tocantins Parnaíba Fortaleza SIN 98% do mercado Natal J. Pessoa RECIFE Sistema Interligado Nacional Sistemas Isolados Amazônia Legal 2% do Mercado Rondônia Predominantemente Térmico localidades isoladas ITAIPU Argentina Cuiabá C.Grande Paranaíba Paraná/Tietê Iguaçu Uruguai Jacui BRASILIA Goiânia GRANDE Paranapanema Curitiba Paraíba do Sul SÃO PAULO Florianópolis S.Francisco Belo Horizonte Vitória Rio de Janeiro Maceió Aracajú Salvador Predominante Hidroelétrico Grandes Reservatórios Grandes Interligações 12 Grandes Bacias Hidrográficas 7 Porto Alegre
8 O Sistema Interligado Nacional - SIN Quatro subsistemas, em função da carga e da oferta Sistema de dimensão continental Sistema Interligado Norte Exportador 9 meses do ano, tendendo a aumentar volume de energia exportado 7% da carga 5% do armazenamento 14 % da carga e 19% do armazenamento Sistema Interligado Nordeste Mercado crescente: cada vez mais importador 60 % da carga e 69% do armazenamento Sistema Interligado Sudeste/C-Oeste Grande mercado de demanda no país Importador de outras regiões e países vizinhos Grande capacidade de armazenamento Sistema Interligado SUL Sistema hidrotérmico com grande variabilidade de armazenamento: intercâmbios com SE/CO variando de sentido 8 17% da carga e 7% do armazenamento
9 Sazonalidade da oferta Complementaridade S- SE/CO/N/NE MWmed Média Anual (MWmed) ,9 / 1 Diferença entre Máx e Mín: 9,9 para 1 ENA Norte Calculadas a partir das médias mensais de vazões de 1931 até 2001 multiplicadas pela produtibilidade média dos reservatórios a 65% de armazenamento MWmed Calculadas a partir das médias mensais de vazões de 1931 até 2001 multiplicadas pela produtibilidade média dos reserva-tórios a 65% de armazenamento Média Anual (MWmed) ENA Nordeste 4,8 / 1 Diferença entre Máx e Mín: 4,8 para ,1% da % afl. anual Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez mercado pequeno ,1% da 67% afl. anual Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Única bacia hidrográfica grandes reservatórios MWmed Calculadas a partir das médias mensais de vazões de 1931 até 2001 multiplicadas pela produtibilidade média dos reserva-tórios a 65% de armazenamento 2,0 / 1 Diferença entre Máx e Mín: 2 para 1 Média Anual (MWmed) ENA Sul MWmed Calculadas a partir das médias mensais de vazões de 1931 até 2001 multiplicadas pela produtibilidade média dos reservatórios a 65% de armazenamento Média Anual (MWmed) ,3 / 1 Diferença entre Máx e Mín: 3,3 para 1 ENA Sudeste Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Alta correlação negativa 41,3% da 42% 50,9% da afl. anual 61% afl. anual Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez A Transmissão desempenha papel Fundamental Usinas Virtuais
10 Sistema de Transmissão Brasileiro: extensão comparada com a da Europa Demanda de Energia TWh ,0 500,0 400,0 300,0 200,0 TWh 477,2 384,1 390,0 260,1 322,0 100,0-10 Brasil França Espanha Grã- Bretanha Itália 1 cm km Sistema singular e de grande porte, em escala mundial
11 Longas linhas e carga esparsa Cuidados no controle de tensão e estabilidade dinâmica Transferência de grandes blocos de energia-integração interregional 11 Segurança confiabilidade-recuperação rápida após distúrbios
12 VENEZUELA O Sistema Elétrico Brasileiro Acre Boa Vista MANAUS Rondônia Macapá Belém S.Luís Teresina Tocantins Parnaíba S.Francisco Cuiabá Fortaleza Natal J. Pessoa RECIFE Maceió Aracajú Salvador Médio Prazo Novas Fronteiras do SIN Muita Água Gás Natural Carga Esparsa e pequenos montantes ITAIPU Argentina C.Grande Paranaíba Paraná/Tietê Iguaçu Uruguai Goiânia Jacui BRASILIA GRANDE Paranapanema Curitiba Paraíba do Sul SÃO PAULO Florianópolis Belo Horizonte Vitória Rio de Janeiro Oferta + Longe da Carga Transmissão + Extensa e + complexa > Transferências de Grandes blocos de energia 12 Porto Alegre
13 Rio Xingu O Sistema Elétrico Brasileiro Colômbia Peru AC Rio Solimões Venezuela Rio Negro AM Madeira Tapajós Xingu RO RR Rio Amazonas Rio Madeira Guiana 2.800km MT Suriname Rio Tapajos Guiana Francesa AP 300 Km PA GO 2.400km Uhe Tucuria Rio Araguaia TO Km 1.600km MA PI BA Salvador Médio/ Longo Prazo CE PE SE RN PB Recife AL Bolívia MS ES Paraguai PR SP São Paulo SC RJ Argentina RS 2.600km MG Belo Horizonte 400km Grandes Projetos hidráulicos Rio de Janeiro Possíveis Novas Fronteiras do SIN 13 Uruguai
14 Região Sudeste/C.Oeste 14
15 Bacia do Rio Grande - 29% do armaz. do SE/CO Itutinga Furnas L.C.Barreto Igarapava P. Colômbia Água Vermelha Camargos Funil Grande M.Moraes Jaguara V.Grande Marimbondo Rio Paraná Nova Ponte Miranda I. Solteira Emborcação C. Dourada Jupiá Bacia do Rio Paranaíba 36% do armaz. do SE/CO Itumbiara São Simão P.Primavera 15 Cemig Furnas AES-Tietê CESP CDSA Corumbá I Geração de montante afeta geração de jusante Itaipu Necessidade de coordenação sistêmica para assegurar ganhos sinérgicos otimizados para a sociedade 4 c
16 O uso Concorrencial da Água irrigação controle de cheias dessedentação. lazer uso humano. hidrovias usos prioritários 16 Segundo a Política Nacional de Recursos Hídricos - Lei de
17 Geração Transmissão Distribuição GT1 T1 T3 D1 Subtransmissão Distribuição GH1 GH2 GH3 GH4 Usinas 30 MW GH5 GH6 T2 T4 T6 T5 T7 T8 T9 D2 D3 D4 CL1 c c c c c c C Consumidores GT3 ( <30 MW ) GT2 > 1000 pontos de conexão Multipropriedade Neutralidade Equidade Transparência 17
18 O Sistema Elétrico Brasileiro - SEB Singularidades do SEB Geram Sinergias e Complexidades Condicionam a IEEB Arquitetura : G - T - D Operação : acoplamento de decisões Funcionamento : multipropriedade serviço público e competição Processos e Metodologias de Planejamento da Operação Formação de Preços Inserção de Projetos IEEB = Industria de Energia Elétrica Brasileira 18
19 Necessidade de Ações Coordenadas no SIN Integração Sistêmica Ótimo sistêmico Otimização energética Segurança elétrica
20 Missão do ONS Integração Sistêmica Ótimo sistêmico Otimização energética Gestão otimizada do armazenamento dos grandes reservatórios Despacho otimizado das termoelétricas Minimiza probabilidade de racionamentos Segurança elétrica Estratégias Despacho por razões elétricas Operação da geração e da Rede Básica de Transmissão/DITs Operação das instalações / Agentes G T D Minimiza probabilidade de blecautes
21 ! ONS Entidade de Direito Privado, sem fins lucrativos Missão Coordenar e Controlar a operação dos sistemas de geração e transmissão de energia elétrica do Sistema Interligado Nacional SIN (Rede de Operação) garantindo: A Segurança do Suprimento Continuidade (buscando evitar racionamentos e minimizar blecautes) e Qualidade (buscando redução do impacto de perturbações e atendimento segundo padrões de desempenho técnico) A Otimização Econômica Escritório Central - RJ operação ao menor custo - modicidade tarifária
22 "# $# Macrofunções Atribuições Planejamento e Programação 22 da Operação do Sistema Interligado Nacional - SIN Operação em Tempo Real Administração da Transmissão Base Legal: Decreto de 14 de maio de 1998 Lei 9.648, de 27 de maio de 1998 Decreto de 14/05/2004 planejamento e programação da operação e despacho centralizado da geração supervisão e coordenação dos COS supervisão e controle da operação dos sistemas nacionais e internacionais contratação e administração dos serviços de transmissão, do acesso à rede e dos serviços ancilares proposição à ANEEL das ampliações e reforços da rede básica de transmissão definição de regras para a operação da rede básica de transmissão divulgação dos indicadores de desempenho dos despachos realizados, a serem auditados semestralmente pela ANEEL
23 Área de Atuação do ONS > 1000 pontos de conexão Geração (H+T) 166 Usinas 30 MW 544 Unidades geradoras 77 Agentes Rede Básica de Transmissão km de Lts 693 circuitos 321 subestações 35 Agentes Distribuição Carga de Energia MWmed 65 Agentes 2005 Geração + Transmissão Operação sistêmica pelo ONS / Operação das instalações pelas empresas de G & T Abastecimento no atacado Distribuição Fiscalização ANEEL Operação pelas empresa de D Abastecimento no varejo 23
24 %! AMBIENTE DE ESTUDOS Planejamento e Programação Avaliação da Qualidade da Operação Administração da Transmissão Gestão Corporativa (564) AMBIENTE DE EXECUÇÃO DA OPERAÇÃO Operação em Tempo Real Escritório Central Brasília SEDE Rio de Janeiro Brasília Equipe Descentralizada N/NE Recife 24 Núcleos de Apoio Equipe Descentralizada Sul Florianópolis Centros de Operação Regionais de Apoio
25 Estrutura Organizacional ASSEMBLÉIA GERAL CONSELHO DE ADMINISTRAÇÃO Conselho Fiscal Comitê de Auditoria Comitê de Arbitragem Secretaria Geral DIRETORIA EXECUTIVA PRESIDÊNCIA Assessoria de Comunicação e Marketing DIRETORIA DE ADMINISTRAÇÃO DOS SERVIÇOS DE TRANSMISSÃO DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PROGRAMAÇÃO DA OPERAÇÃO DIRETORIA DE OPERAÇÃO DIRETORIA DE ASSUNTOS CORPORATIVOS 25 Gerência de Administração da Transmissão (3) Gerência de Contabilização e Monitoramento dos Contratos (3) Legenda: Subordinação Administrativa Subordinação Técnico-operacional Equipes Descentralizadas Gerência de Estudos Especiais, Proteção e Controle (2) Gerência de Modelos e Carga (2) Gerência de Planejamento da Operação (3) Gerência de Programação e Desligamentos (3) Gerência do CNOS - COSR/N (1) - Gerência de Pré-Operação e Tempo Real (2) - Gerência Normatização, Análise e Estatística da Operação (2) Gerência do COSR/SE (3) Gerência do COSR/S (3) Gerência do COSR/NE (3) Gerência de Informática e Telecomunicações (2) Gerência Financeira (2) Gerência de Recursos Humanos (2)
26 Governança do ONS & 148 Agentes G despachados despachados pelo pelo ONS ONS Agentes Agentes de de Transmissão Transmissão Agentes Agentes de de Distribuição Distribuição Agentes Agentes Exportadores Exportadores Agentes Agentes Importadores Importadores Consumidores Consumidores Livres Livres (conectados (conectados à à rede rede básica) básica) Conselho Conselho de de Consumidores Consumidores MME MME Produção votos ( p/ Produção e Consumo; p/ Transmissão) ASSEMBLÉIA GERAL Transmissão Autorizado da ANEEL Consumo Participam da Assembléia Geral 2 representantes de Conselhos de Consumidores e 1 do MME, sem voto No Conselho de Administração Conselheiros escolhidos em votação na respectiva categoria Nenhum agente com mais que um conselheiro Conselheiros com mandato de 2 anos, com uma única recondução Presidente do CA: mandato de 1 ano, com uma reeleição Na Diretoria Cinco diretores Produção 5 titulares 5 suplentes Conselho de Administração Transporte 4 titulares 4 suplentes Conselho Fiscal - Diretoria Consumo 5 titulares 5 suplentes Governo/MME 1 titular 1 suplente 26
27 A Regularização Plurianual (acoplamento temporal das decisões) A Interdependência Espacial (acoplamento espacial das decisões) O tempo de maturação das Obras de G e T As incertezas com relação às vazões As incertezas com relação à Carga As incertezas com relação a disponibilidade de equipamentos Conclusão A redução dessas incertezas com o tempo...mas o aumento de detalhes para a operação em tempo real (interdependência G e T) 27 Justificam a divisão dos estudos de Planejamento da Operação em Etapas
28 & Insumos dos agentes associados (**) Proposição de Ampliações e Reforços da Rede Básica (*) 3 anos à frente Acesso e Conexão Por demanda Planejamento Planejamento da Operação Elétrica Planejamento da Operação Energética Até 5 anos à frente (**) Programação Eletroenergética Mensal e diária Operação Operação em tempo real Préoperação Pósoperação No dia / Tempo real Administração, Contabilização e Liquidação de Serviços e Encargos produtos agentes associados & sociedade (*) Obrigatório após aprovação da ANEEL com base nos estudos de planejamento da expansão (**) Programa de obras definido pelo MME 28 Procedimentos de Rede Regras da Operação
29 Planejamento e Programação da Operação Energética Etapas de Estudos e Cadeia de Modelos Matemáticos Mais incertezas e menos detalhes Médio prazo PEN horizonte: 5 anos etapas: mensais Curto prazo PMO horizonte: 1 a 6 meses etapas: semanais Programação diária Menos incertezas e mais detalhes PDE horizonte: 1 semana etapas: ½ hora PEN Plano Energético Anual futuro 29 PMO Programa Mensal da Operação PDE Programa Diário Eletroenergético
30 Cadeia do Planejamento e Programação da Operação Energética Principais Produtos 5 anos a frente PEN Plano Energético Anual Análise das Condições de Atendimento à Carga; Estimativas de CMO, Intercâmbios, Geração Térmica, Evolução Armazenamento, CDE CAR Curva de Aversão a Risco 1 mes a frente PMO Programa Mensal da Operação Despacho Térmico; Intercâmbio entre Subsistemas Custo Marginal por Subsistema / Patamar Metas de Geração e Armazenamento por Usina 1 dia a frente Deck NEWAVE 30 CCEE Calculo PLD PLD Deck DECOMP Agentes MME // CMSE // ANEEL PDE Programa Diário Eletroenergético Programa de Geração ( Hidro + Termo ) Intercambio entre subsistemas Diretrizes Eletroenergéticas para Operação em Tempo Real
31 Plano Anual da Operação Energética PEN O PEN é também um instrumento que permite ao ONS subsidiar o Poder Concedente, através do CMSE/MME, da EPE/MME e da ANEEL, para a tomada de decisões estratégicas quando da visualização da ocorrência de situações desfavoráveis de suprimento, contemplando propostas de antecipações e/ou a indicação da necessidade de ser avaliada pelo MME/EPE a implementação de oferta adicional visando prover a operação do SIN de uma maior margem de segurança para poder enfrentar condições hidrológicas desfavoráveis. 31
32 Planejamento e Programação da Operação.. Plano Decenal de Expansão/PAR Planejamento da Operação Programação Mensal/Semanal Programação Diária Operação em Tempo Real Planejamento da Expansão do SIN - Baseada em Previsões de Mercado e no Plano Decenal de Expansão da Geração - Planejamento da Operação Energética (5 anos à frente) - Estabelece as estratégias para o uso ótimo dos recursos energéticos, considerando restrições de transmissão - Inclui avaliação probabilística das condições futuras do suprimento (riscos de déficit e segundo a Curva de Aversão a Risco) - Estabelece o Plano de controle de cheias para o ano - Planejamento da Operação Elétrica (horizonte 1 ano) - Define os limites de transferência de energia entre regiões e as condições de suprimento aos grandes centros de carga, indicando os requisitos de geração térmica e os de segurança da Rede - Define medidas para prevenção de grandes perturbações ou para mitigar seus efeitos - Define medidas para agilizar a recomposição do sistema pós-distúrbio 32
33 Planejamento e Programação da Operação Plano Decenal de Expansão/PAR Planejamento da Operação. Programação Mensal/Semanal Programação Diária Operação em Tempo Real. Programação Eletroenergética da Operação - Programação Mensal, revisada semanalmente - Baseada em previsões de afluências e ajustes em previsões de mercado, define metas e recomendações de alocação da geração no mês e na semana - Define os intercâmbios entre regiões e geração térmica - Elabora estudos hidrológicos e meteorológicos para apoiar a definição do uso ótimo dos recursos hídricos - Calcula o custo marginal da operação para o despacho e envia a base de dados correspondente à CCEE, com base na qual esta define o PLD, preço da energia no mercado spot - Programação Diária - Define o despacho da geração a cada meia hora, usina por usina, bem como os intercâmbios entre regiões para o próximo dia, considerando restrições devidas à indisponibilidade de equipamentos da Rede. Esse programa é referência para a operação em tempo real. 33
34 A Operação em Tempo Real Garante o cumprimento das diretrizes estabelecidas na programação através da Supervisão e Controle: Operação em Tempo Real Do volume de geração Das transferências de energia entre regiões Da tensão e da freqüência Do carregamento da malha de transmissão Dos níveis dos reservatórios Realiza os ajustes na operação do SIN, preservando a sua segurança, quando de alterações nas premissas consideradas na programação Coordena a recomposição do SIN após perturbações 34
35 A base legal do Processo:! 23 módulosm Em fase de revisão 25 módulosm 35
36 Procedimentos de Rede Elaboração Funções Objetivos ONS Participação dos Agentes Homologados pela ANEEL 23 Módulos 25 Módulos na 36 Revisão Estabelecer os procedimentos e os requisitos técnicos para o planejamento, a implantação, o uso e a operação do Sistema Interligado Nacional Estabelecer as responsabilidades do ONS e de todos os demais Agentes de Operação Transparência, Integridade, Equanimidade, Reprodutibilidade e Excelência na Operação do Sistema Interligado Nacional Estabelecer, com base legal e contratual, as responsabilidades do ONS e dos Agentes de Operação, no que se refere a atividades, insumos, produtos e prazos dos processos de operação do sistema elétrico
37 Módulos dos Procedimentos de Rede 1. Introdução geral ao Operador Nacional do Sistema Elétrico e aos Procedimentos de Rede 2. Requisitos mínimos para instalações e gerenciamento de indicadores de desempenho da rede básica e de seus componentes 3. Acesso aos sistemas de transmissão 4. Ampliações e reforços 5. Consolidação da previsão de carga 6. Planejamento e programação da operação elétrica 7. Planejamento da operação energética 8. Programação diária da operação eletroenergética 9. Recursos hídricos e meteorologia 10. Manual de Procedimentos da Operação 11. Proteção e controle 12. Medição para faturamento 37
38 Módulos dos Procedimentos de Rede 13. Telecomunicações 14. Administração dos serviços ancilares 15. Administração de serviços e encargos de transmissão 16. Acompanhamento de manutenção 17. Sistemas e modelos computacionais 18. Modelos e Sistemas Computacionais 19. Identificação, tratamento e penalidades para as não-conformidades 20. Glossário de termos técnicos 21. Estudos para reforço da segurança operacional elétrica, controle sistêmico e integração de instalações 22. Análise de ocorrências e perturbações 23. Critérios para estudos 24. Processo de integração de instalações 25. Apuração dos dados, relatórios da operação do Sistema Interligado Nacional e indicadores de desempenho 38
39 FIM Obrigado Nosso Site 39
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