SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO Oportunidades e Desafios

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1 SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO Oportunidades e Desafios Mario Veiga mario@psr-inc.com APINE Brasília, 29 de setembro de

2 Provedora de ferramentas analíticas e serviços de consultoria (estudos econômicos, regulatórios e financeiros) em eletricidade e gás desde especialistas em engenharia, otimização, sistemas de energia, estatística, finanças, regulação, meio ambiente e TI Trabalhamos em mais de trinta países (Américas, Ásia, Europa e Eurásia)

3 Desafios energéticos mundiais Segurança de suprimento (petróleo) Controle das emissões de gases de efeito estufa Estes temas estão inter-relacionados: Biocombustíveis, gás (GNV, gas to liquids) e eletricidade (com fontes de geração limpas podem substituir o petróleo 3

4 Segurança energética: petróleo 4

5 Segurança energética: gás natural 5

6 Reservas globais de gás (convencional e shale) Reservas de shale no Brasil (EIA): 6.4 TCM 6

7 Perspectivas de preço do gás natural Cenário 1 Abundância de GN 5 US$/MMBTU (MIT) Desacoplado do petróleo Cenário 2 Uso do GN em transporte GNV (legislação americana) Gas to liquid (Shell) 146 mil barris/dia Preço sobe e acopla com petróleo 7

8 Mudança climática: o que aconteceu? Não acredito que algum dia haverá um acordo definitivo sobre mudança climática, e certamente não durante minha vida Christiana Figueres, nova Secretária Executiva da ONU para Ações Climáticas Redução do número de pessoas que acreditam que a ação humana tenha algum impacto no aquecimento global Investigação sobre a coordenação do IPCC Climategate Fracasso da votação da legislação climática dos Estados Unidos 8

9 Racha na política energética Uso do gás como etapa intermediária (deslocar carvão) Apoio das empresas de petróleo, que também controlam gás Viabilização da nuclear como fonte que não emite Problemas desde o tsunami no Japão Decisão alemã sobre nucleares x Incentivo a energias renováveis Críticas crescentes aos subsídios à medida que piora a situação econômica 9

10 Racha na sinalização econômica Cap and trade Perdeu credibilidade com as doações de certificados de emissão Carbon tax Racional, mas politicamente complexo Somente valores elevados induziriam mudanças de comportamento Carbon tax light Direcionado para P&D Proposta Bill Gates e outros Aposta na tecnologia 10

11 Eppur si muove (Galileu) IPCC (2007) NOAA (2010) 11

12 O Plano B: geoengenharia + captura de carbono 1. Geoengenharia Evitar tipping points Derretimento do permafrost Comprar tempo para a Parte 2 Pesquisa de geoengenharia tem o apoio da Academia de Ciência Americana, Royal Society e outras 2. Captura de carbono Usinas termoelétricas Air Capture Preocupações Consequências inesperadas (chumbo na gasolina e FCF) Quem ajusta o termostato? Susan Solomon: as mudanças climáticas são irreversíveis numa escala de tempo de ao menos mil anos. Mesmo que fosse possível a completa interrupção das emissões de dióxido de carbono, o aquecimento continuaria por muito tempo. A maioria dos cientistas, inclusive ela, imaginava que o tempo de resposta da terra seria muito menor, da ordem de centenas de anos, a menos que desenvolvamos algum tipo de Geoengenharia para esfriar o clima.. 12

13 Consequências da situação global para o Brasil Boas perspectivas para o petróleo (Pré-sal) Segurança e exportação Incertezas quanto ao gás natural Preços internacionais com o shale gas Perspectivas limitadas para o etanol Barreiras à exportação Grandes oportunidades e desafios para a geração de eletricidade Fontes abundantes e competitivas x distorções na comparação Redes de transmissão e distribuição Preço da energia 13

14 Consequências da situação global para o Brasil Análise dos impactos para o país no caso de um aumento da temperatura Muito importante para hidrelétricas e biomassa Os compromissos nacionais de redução de emissões devem ter como contrapartida o efetivo cumprimento dos compromissos dos demais países Caso contrário, haveria o risco do país ter um aumento nos seus custos de energia devido a políticas visando atender estes compromissos, enquanto os países não cumpridores mantêm ou melhoram suas posições competitivas 14

15 Temário Perspectivas de suprimento a médio prazo Evolução do custo da energia Estratégias de crescimento da oferta Conclusões 15

16 Temário Perspectivas de suprimento a médio prazo Evolução do custo da energia Estratégias de crescimento da oferta Conclusões 16

17 Balanço estrutural de oferta x demanda A comparação oferta x demanda não pode ser feita em termos de potência instalada x demanda máxima Razão: hidrelétricas e térmicas de mesma potência produzem quantidades muito diferentes de energia sustentável ( firme, medida em MW médio) Hidrelétrica de Furnas: Potência de MW e Firme de 598 MWmed (Firme / Potência = 45,6%) Usina nuclear de Angra 2: Potência de MW e Firme de MWmed (92%) Comparação feita em energia firme Alcunhas: Garantia física, Energia Assegurada 17

18 O novo balanço estrutural A oferta estrutural a cada ano era calculada como a soma das garantias físicas de todas as usinas que estavam em operação naquele ano. No entanto, há restrições conjunturais de exportação a partir da região Nordeste que tornam este cálculo otimista Nova metodologia PSR: a capacidade estrutural de suprimento foi calculada diretamente (simulação operativa probabilística com restrições de transmissão) como a máxima demanda que poderia ser atendida para um determinado risco de déficit: 3% (nível de risco implícito) 5% (limite superior do novo critério de suprimento) 18

19 Interpretação dos balanços estruturais Demanda < Oferta Estrutural (OE) de 3% o suprimento de energia está folgado OE de 3% < demanda < OE de 5% evolução da demanda será olhada com mais cuidado Demanda > OE de 5% limite superior do critério de segurança não está sendo atendido 19

20 Fatores representados no balanço Atraso de 2 anos das termelétricas a óleo Está sendo simulada a hipótese de writeoff de parte destas usinas e conversão das demais para gás naturais Ajuste no cronograma das usinas do rio Madeira Limite de exportação da região Nordeste até o final de 2013 De acordo com o PMO de setembro, o reforço talvez ocorra somente em 2015 Produção das energias renováveis (PCH, biomassa e eólica) abaixo do esperado 20

21 Preocupações com as renováveis A produção das chamadas pequenas usinas (biomassa, pequenas centrais hidrelétricas e eólicas) em 2010 ficou quase 40% abaixo do previsto: MW médios, ao invés de MW médios Este montante é bastante significativo, pois equivale quase à garantia física da usina de Belo Monte Valor previsto em Janeiro Revisões mensais MW médio Jan-10 Feb-10 Mar-10 Apr-10 May-10 Jun-10 Jul-10 Aug-10 Sep-10 Oct-10 21

22 Balanço estrutural de energia do SIN Incremento da folga resulta da hipótese de não haver restrições de transmissão Situação equilibrada até GW médio Se confirmada a indicação do PMO de setembro de que o reforço da transmissão só ocorrerá em 2015, pode haver uma redução substancial na oferta estrutural em 2014 (simulações em andamento) Delta OE 5% Oferta Estrutural 3% (OE 3%) Oferta Estrutural 5% (OE 5%) Demanda de Energia (D) Folga 3% = OE 3% - D Folga 5% = OE 5% -D * Os valores de 2011 correspondem aos meses de setembro a dezembro. 22

23 Balanço estrutural de ponta GW (a) Termelétrica Flexível (b) Hidrelétrica (c) Ger. Térmica Mín. + Peq_Usi (d) Requisito de Potência (e) Folga s/ UTE flex [(b+c)-d] Folga s/ UTE flex %(e/d) 7% 1% -2% -4% -5% 23

24 Temário Perspectivas de suprimento a médio prazo Evolução do custo da energia Estratégias de crescimento da oferta Conclusões 24

25 Metodologia para projeção de preços Projeção da demanda de energia por distribuidora Portfólio de contratos (preço e volume) Renovação da energia existente (preço e volume) Energia nova a contratar (volume) Preço de energia nova (CME) Banco de Dados de Contratos BDCONT@PSR Balanço Contratual Simulação da Contabilização na CCEE SCE@PSR Encargos Setoriais + Impostos + Componentes Financeiras + RTE Evolução da tarifa de energia de cada Distribuidora Simulação do Sistema Hidrotérmico SDDP@PSR Cenários de geração, CMO e PLD Cenários de reembolso do custo de combustível, compras e vendas na CCEE, Encargo do Serviço do Sistema, Encargo de Reserva e Alívio das Exposições dos CCEARs 25

26 Projeção de Tarifas Casos Analisados Cenários Descrição Caso Base Energia de concessões em vencimento a partir de 2015 recontratadas pelo preço atualmente contratado: 87 R$/MWh (valor de Maio de 2011); Energia remanescente (demais geradores existentes) recontratada a 110 R$/MWh (90% do CME); Preço médio da energia existente = 90 R$/MWh. Caso Concessões a 60 R$/MWh Energia de concessões em vencimento a partir de 2015 recontratadas por 60 R$/MWh (referência: Teles Pires); Energia remanescente (demais geradores existentes) recontratada a 110 R$/MWh (90% do CME); Preço médio da energia existente = 68 R$/MWh. 26

27 Projeção da Tarifa de Energia Média Brasil Caso Base Concessões a 60 R$/MWh R$/MWh de Maio de Tarifa de energia sem componentes financeiras, RTE, PIS/COFINS ou ICMS. 27

28 Incerteza nas tarifas: geração térmica Garantia física contratada nos leilões A-3 e A-5 (MW médio) 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 - Quase 10 mil MW médios de geração térmica fóssil entrarão em operação até 2013 Equivale a Santo Antônio + Jirau + Belo Monte + Angra Renováveis 102 1,310 2,199 2,829 3,544 3,700 Comb. Fósseis 530 1,525 3,691 5,241 6,838 9,807 28

29 Histograma da TE de 2013 Caso Base % 25% 20% 15% 10% 5% 0% 29 x >170 x < x < x < x < x < x < x < x < x < x < x <170 Frequencia Probabilidade (%) (R$/MWh)

30 Custos adicionais: Explosão da CCC em 2010 Razão: inclusão dos demais gastos para atendimento dos sistemas isolados (PPAs, GP, Importação, encargos, impostos não recuperados) + ineficiências locais R$ Bilhões 2.7 Perspectiva de recolhimento antes da Lei Valor recolhido devido à Lei Antes da MP 466 Após a MP

31 Custos adicionais: ESS ESS realizado em 2010: R$ 1,7 bilhões Procedimentos operativos de curto prazo: R$ 671 milhões Restrições elétricas: R$ 1,01 bilhões 16% se devem às restrições em Itaipu de janeiro a junho 75% correspondem à interligação de Rondônia Queimadas Preocupação: os gastos bilionários de CCC e ESS são de difícil compreensão pelos consumidores; no caso do ESS, as propostas de procedimentos operativos em Audiência Pública não trazem uma análise benefício/custo 31

32 Conclusões Preocupação com o suprimento em 2013 Atrasos + entrada das eólicas + transmissão e distribuição de SP Depende do crescimento da demanda e da hidrologia O atendimento à ponta passa a ser um tema a monitorar Perspectivas de aumento na tarifa de energia no ACR 1. Grande volume de termelétricas contratadas nos últimos leilões de energia nova O impacto real dependerá do fator de despacho das térmicas a cada ano Substituição dos projetos termoelétricos a óleo por projetos a gás? 2. Incerteza sobre renovação dos contratos de energia existente (concessões) Preocupação com o sinal econômico do preço de curto prazo (não reflete o acionamento das térmicas devido aos procedimentos de segurança); necessidade de aperfeiçoamento do procedimento de CAR 32

33 Temário Perspectivas de suprimento a médio prazo Evolução do custo da energia Estratégias de crescimento da oferta Conclusões 33

34 Necessidade de nova oferta 120 É necessário contratar 20,4 GW médios para atender o crescimento da demanda até GW médio Construção já decidida Energia de Reserva Oferta Indicativa Projeto Estruturante Oferta Garantida Demanda

35 Estratégia de expansão para o setor elétrico A estratégia de expansão para o Brasil deve se basear em três eixos : 1. Energia hidrelétrica convencional 2. Demais renováveis (biomassa, eólica, PCH etc.) 3. Termelétrica (gás natural, carvão e nuclear) 35

36 1. Hidreletricidade Os reservatórios são fundamentais para outras fontes de energia Integram ao sistema fontes sazonais ou intermitentes como biomassa e eólica Infraestrutura virtual de armazenamento e transporte de gás natural Sinergia com usinas térmicas redução de custos de combustível 36

37 Desafios para hidrelétricas: licenciamento 37

38 Desafios para hidrelétricas: mudança climática

39 2. Demais fontes renováveis Complementaridade regional Norte: Hidreletricidade Nordeste: Energia eólica Potencial significativo para nova capacidade Menor tempo de construção importante devido à incerteza no crescimento da demanda Sul: Energia eólica SE/CO: Bioeletricidade Hidreletricidade é a âncora e as demais podem fazer os ajustes Complementaridade entre bioeletricidade, energia eólica e hidrelétricas 39

40 Integração hidro, bioeletricidade e eólica Os reservatórios das hidrelétricas e a rede de transmissão são usados para modular a produção de energia da biomassa e eólica (não é necessário backup como em outros países) A biomassa e eólica devolvem o favor gerando mais no período seco das hidrelétricas (reservatório virtual) 40

41 PCHs Tecnologia madura, conhecida 331 PCHs existentes (2500 MW instalados) 5 mil MW em projetos / inventário (cerca de 3 mil MW médios de energia firme) Apesar do menor porte, o preço é comparável ao das hidrelétricas tradicionais Regime fiscal (lucro presumido) Desconto nas tarifas de transmissão Menor dificuldade no licenciamento ambiental Preocupação: punições severas se a produção for inferior à prevista 41

42 Bioeletricidade: janela de oportunidade Custo de co-gerar eletricidade é o de comprar caldeiras mais eficientes 10 MW médios (energia firme) de excedentes p/ milhão de t. de cana 42

43 Sazonalidade da PCH e biomassa A geração a partir do bagaço se concentra no período de safra da canade-açúcar 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 100% 90% A geração da 80% PCH durante 70% 60% o período 50% seco pode ser 40% 30% até 50% 20% inferior à do 10% 0% período úmido 0% Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 43

44 Dificuldades com a bioeletricidade A contratação da bioeletricidade foi aquém do esperado, e houve um certo desgaste da sua imagem junto ao governo Pagamento do ICG Menor participação nos leilões do que o prometido Pressão para preço de abertura mais elevado 44

45 Iniciativas recentes 45

46 Eólicas: a boa surpresa 350 Price (R$/MWh, august 2011 values) Proinfa LER 2009 LER 2010 LFA 2010 LER 2011 A

47 Preocupação com as eólicas: fator de capacidade As estimativas dos fatores de capacidade das eólicas oferecidas nos leilões são bastante altas, baseadas em históricos de 2 ou 3 anos Na opinião da PSR, este tema merece atenção especial, pois expectativas infladas sobre a capacidade de produção de uma determinada fonte podem levar a um desencanto por parte do governo, e à adoção de medidas punitivas que podem ser excessivamente severas Ocorreu com as PCHs 47

48 Geração/contrato por parque eólico: % 120% das 11 usinas tiveram desempenho abaixo da média global de % Relação Verificado/Contratado 100% 80% 60% 40% 64% 65% 70% 76% 76% 81% 85% 87% 91% 92% 20% 0% 48

49 Geração/contrato por parque eólico: 2010 Relação Verificado/Contratado 180% 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% % 80% 82% 82% 7 das 11 usinas tiveram desempenho abaixo da média global de % 103% 85% 87% 90% 113% 162% 20% 0% 49

50 Desempenho eólico - Estados Unidos 50

51 Futuro: novas turbinas? Offshore? Aumento de 350% na densidade de potência com redução de 90% na altura da torre 51

52 Futuro: energia solar 700 Rio: 1352 kwh por kw instalado (fator de capacidade de 15%) A produção no inverno é somente 20% inferior à do verão Fonte: Feb Fev Jul :00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 52

53 Sinergia entre a produção solar e consumo 53

54 A solar é competitiva pelo lado da geração? Custo da geração hidrelétrica: 120 R$/MWh NÃO Custo da solar: < 400 R$/MWh 54

55 A solar é competitiva pelo lado do consumo? Custo solar: < 400 R$/MWh Conta de luz residencial (Light): 500 R$/MWh SIM 55

56 3. Geração termelétrica Dado que o Brasil tem uma abundância de recursos renováveis competitivos (hidrelétricas, biomassa, eólica e, no futuro, solar), por que construir usinas termelétricas? Por exemplo, a nova versão do Plano Decenal, em Consulta Pública, prevê que não é necessária geração térmica 56

57 Expansão de mínimo custo global Mix H Mix T 100% 90% 80% 89.3% 81.0% 77.8% 75.7% 74.3% 70% 60% 50% Para cada nível de confiabilidade, há uma proporção ótima de hidro e térmica A % térmica aumenta com a confiabilidade 40% 30% 20% 10% 10.7% 19.0% 22.2% 25.7% 24.3% 0% 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99% 100% Obs: a % de participação reflete capacidade instalada, não energia firme Confiabilidade (%) 57

58 Por que a expansão ótima é um mix H-T? Razão: as usinas térmicas e hidrelétricas têm atributos complementares As termelétricas contribuem para a segurança operativa nas hidrologias desfavoráveis As hidrelétricas permitem reduzir os custos operativos das térmicas nas hidrologias favoráveis (maior parte do tempo) 58

59 O terceiro atributo: despachabilidade As usinas termelétricas são acionadas fora da ordem de mérito todas as vezes que ocorrem eventos inesperados Exemplos recentes: Acionamento de usinas térmicas para atender um pulo na demanda de ponta em uma situação de restrição do uso do sistema de Itaipu Acionamento suplementar das térmicas devido ao susto de 2008 Estes mesmos acionamentos não poderiam ser feitos pelas fontes renováveis (e.g. eólica e hidrelétricas a fio d água), pois as mesmas não são despacháveis Isto é, não podem produzir energia on demand 59

60 Temário Perspectivas de suprimento a médio prazo Evolução do custo da energia Estratégias de crescimento da oferta Conclusões 60

61 Conclusões (1/2) A energia hidrelétrica deverá continuar como âncora Preocupações: licenciamento, tendência para usinas de baixa queda e a fio d água, mudança climática e redução da disposição de briga por parte do governo devido às eólicas PCHs devem enfrentar dificuldades crescentes A biomassa e a eólica são opções mainstream e competidoras diretas Preocupação: variabilidade na produção de energia A energia solar pode ser competitiva pelo lado da demanda O atendimento à ponta é um tema de importância crescente 61

62 Conclusões (2/2) A geração termelétrica é um componente importante na expansão econômica do sistema de geração A termelétrica contribui com o atributo confiabilidade e a hidrelétrica devolve o favor contribuindo para a redução do fator de despacho das termelétricas nos períodos de afluência favorável A despachabilidade das térmicas passa a ser cada vez mais importante com a entrada de recursos não despacháveis no sistema: eólica, biomassa e usinas a fio d água (Santo Antônio, Jirau, Belo Monte etc.) A demonização de determinadas tecnologias de geração térmica é contraproducente 62

63 Desafios Desatar o nó do licenciamento ambiental das usinas hidrelétricas Levar em conta o impacto das mudanças climáticas nas vazões e na biomassa Política para o gás natural Aperfeiçoar mecanismos institucionais que estimulem o realismo, a transparência e a quantificação de custos e benefícios de novos critérios, metodologias e procedimentos 63

64 Equipe de Trabalho Bernardo Bezerra Fernando Porrua Francisco Ralston Gabriel Rocha José Rosenblatt Jorge Trinkenreich Luiz Augusto Barroso Priscila Lino Paula Vanezuela Rafael Kelman Sergio Granville 64

65 MUITO OBRIGADO