Transmissão em Corrente Contínua

Transcrição

1 Transmissão em Corrente Contínua em Ultra-Alta Tensão Panorama Atual e Perspectivas Futuras no Brasil Transmissão em Corrente Contínua em Ultra-Alta Tensão

2 Transmissão em CCAT Panorama Atual e Perspectivas Futuras no Brasil Transmissão de Belo Monte Principais Elementos Motivadores e Desafios Paulo Cesar Vaz Esmeraldo Dourival de Souza Carvalho EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE

3 Sumário da Apresentação Condicionantes básicos Alternativas tecnológicas Alternativas de solução Seleção da transmissão em kv Transmissão em kv Solução Recomendada Outros aspectos da solução

4 Condicionantes básicos Longas distâncias e grandes blocos de energia 6,3 GW ~2500 km Belo Monte 3,5 GW Grandes hidrelétricas Reservatórios reduzidos Afluência particular Energias Naturais Afluentes Médias (MWmed) GW mês

5 Condicionantes básicos Rede jáj integrada

6 Alternativas tecnológicas Requisitos maturidade da tecnologia soluções factíveis, técnico e econômicas potencial de aplicação em curto prazo capacidade e diversidade de fornecimento tendências futuras padrões internacionais

7 Alt. Tecnológicas: encontro c/fabricantes Primeira fase : concepção da solução (2010) Cada fabricante e EPE (Alstom, Siemens, ABB, State Grid) Cada fabricante e Grupo de Belo Monte Conclusões: Meia onda :não recomendada 1000 kv CA: apenas um sistema piloto na China, não recomendada ± 660 kv HVDC Similiar ao Madeira, fabricantes capacitados e com estratégias de fornecimento, 1 sistema na China,permite competição, alternativa viável ± 800 kv HVDC Fabricantes capacitados e com estratégias de fornecimento, 2 sistemas na China e 1 projeto na Índia,permite competição, alternativa viável

8 Belo Monte 17 km CC Xingu 2 Bipolos de 3500 MW Transmissão de Belo Monte Alternativas tecnológicas Belo Monte 17 km Xingu 765 kv Parauapebas Belo Monte 17 km 1000 kv Xingu Parauapebas Belo Monte Meia Onda 2 Bipolos de 4000 MW Norte-Sul Norte-Sul 2500 km

9 Alternativas tecnológicas Motivação da tecnologia em kv CC Aplicação na interligação N-S tiristores 5 polegadas com até 4000 MW implantado na China, parceria com fabricantes

10 Alternativas de solução Pontos de chegada no Sudeste Belo Monte 17 km Belo Monte 17 km Xingu Xingu

11 Alternativas de solução Custos das alternativas Custo Global sem obras comuns (bilhões R$) 15,0 10,0 5,0 0,0 CC800ES-ES CC800ES-NI CA765kV CA1000kV 9,7 9,5 12,3 11,6 % 101,7 100,0 129,6 122,0

12 Alternativas de solução Resumo para seleção da solução Estudadas CA 765 kv CA 1000 kv CA ½ Onda 800 kv CC kv CC kv Desempenho tecnico econômico Selecionadas CC kv CC kv

13 Transmissão em kv Por que kv CCA? Tecnicamente +660 e +800 kv atendem requisitos Custo do kv 5% menor que kv Estratégia para o futuro: novas transmissões de grandes blocos de energia em longa distância no Brasil; em operação na China e em implantação na Índia; fabricantes com estratégia de fornecimento; 800 kv é nova tendência de tecnologia com os benefícios da dissiminação global.

14 Trans kv: encontro c/fabricantes Segunda fase: informações complementares Grupo de Belo Monte + ONS e cada fabricante (Alstom, Siemens, ABB, State Grid, + Toshiba) Conclusões: Concepção similar ao kv, altera apenas o isolamento da corrente contínua Fabricantes motivados, c/estratégia de fornecimento, Lab Cepel capacitado, Projeto indiano em implantação, Competição

15 Transmissão em kv e +800 kv CCAT, diferenças? Concepção topológica igual Controles iguais Mesmos tiristores Pátio CA 500 kv igual Nível de isolamento CC mais elevado 800 kv com redução de perdas Não existe diferença fundamental além da tensão CC e da potência transmitida

16 Transmissão em kv Capacidade dos elos: alternativas Bipolos 3500 MW Região Norte Belo Monte MW Bipolos 4000 MW Região Norte S.Ltapajós 7000 MW Belo Monte MW Bipolos 4500 MW MW Several Plants Região Norte Belo Monte (2021) (2023) (2019) (2017) (2019) (2019) (2024) Região Sudeste (2017) Região Sudeste (2017) Região Sudeste 2 x 3500 MW bipolos 3 x 4000 MW bipolos 4 x 4500 MW bipolos

17 Transmissão em kv Capacidade dos elos: Análise MIN x MAX arrependimento (Real x 1000) Cenario MW Cenario MW Cenario MW Max Arrependimento Alternativa 1 (3500 MW) 1,187, ,988 1,187,421 Alternativa 2 (4000 MW) 579, , ,103 Alternativa 3 (4500 MW) 4,463,565 3,255,920-4,463,565 Min-Max Arrependime nto 579,103

18 Transmissão em kv Uma ou duas pontes série s por polo 1 ponte de 12 pulos por polo 2 pontes de 12 pulos por polo +800 kv +800 kv +800 kv 6 pulsos 6 pulsos 12 pulsos 6 pulsos 6 pulsos 12 pulsos 6 pulsos 6 pulsos 12 pulsos -800 kv -800 kv -800 kv

19 Opções em kv Eletrodo próprio prio ou comum a 2 conversoras +800 kv +800 kv 6 pulsos 6 pulsos 12 pulsos 6 pulsos 6 pulsos 12 pulsos -800 kv +800 kv Ou? -800 kv +800 kv 6 pulsos 6 pulsos 12 pulsos -800 kv -800 kv

20 Transmissão em kv Fabricação nacional ou importada? (custos estimados) Conversoras (100 %): sem eletrodo e pátio CA Válvulas conversoras (15%) - importado, Transformadores (35%), Controle e proteção (7%) - importado, Filtros (15%) talvez importado Transporte (5%) e Obras civis (23%). Custos totais estimados Bipolo I: 100% Conversoras: 39,5 % Linha: 60,5 % Importado: 8,7 a 14,6 % Bipolo II: 100% Conversoras: 36,3 % Linha: 63,7 % Importado: 8 a 13,4 %

21 Transmissão em kv Linhas de transmissão 6 x CAA 1590 MCM MCM

22 Transmissão em kv Corredores das linhas de transmissão 500 kv N-S Linhas 800 kv CC

23 Transmissão em kv Definição dos elos: conversoras e linhas Solução inicial TRANSMISSÃO LINHA DE TRANSMISSÃO CONVERSORA ALTERNATIVAS L Rpolo 20 o C Rpolo 50 o C Per_bip B De A Para B MCM (km) (Ω/km) (Ω/km) (MW) Pcc (MW) 1 6xBluejay Xingu T.Minas , , , xLapwing Xingu T.Rio , , , xLapwing Xingu T.Minas , , , xLapwing Xingu T.Rio , , , xDipper Xingu T.Minas , , , xDipper Xingu T.Rio , , ,0 3787

24 Transmissão em kv Definição dos elos: conversoras e linhas iguais 8.000,00 Custos configurações elos CC R$ milhões 7.000, , , , , , ,00 0,00 Investiment o INVERSORA Investiment o LT Custo Perdas TOTAL % 6x1113&6x1590 MCM 2.812, ,05 366, ,59 100,0% 6x1590&6x1590 MCM 2.826, ,26 0, ,65 101,1% 6x1351&6x1351 MCM 2.815, ,64 253, ,96 100,9% Perdas <5% Padronização dos cabos e conversoras Linhas CC: 6 CAA x 1590 MCM Conversoras do Sudeste: 3850 MW

25 Transmissão em kv Solução recomendada Jurupari XINGU 500kV Filtro AC 2362 MVA Tucuruí II +800kV CC Polo MW Parauapebas 6x1590 MCM 2140 km Legenda: Futuras instalações de transmissão 2017 Futuras instalações de transmissão 2020 Instalações de transmissão existentes ou com outorga definida Polo MW Terminal Minas Filtro AC 500kV Belo Monte 500kV 18x 611,11MW 2362 MVA Filtro AC Filtro AC Polo MW -800kV CC +800kV CC Polo MW 6x1590 MCM 2140 km 6x1590MCM 2439 km Polo MW Polo MW Terminal Rio 500kV 2362 MVA 2362 MVA Polo MW Polo MW Filtro AC -800kV CC 6x1590MCM 2439 km Filtro AC

26 Transmissão em kv Sugestão para divisão dos lotes do leilão Jurupari XINGU 500kV Filtro AC 2362 MVA Tucuruí II +800kV CC Polo MW Parauapebas 6x1590 MCM 2140 km Legenda: Futuras instalações de transmissão 2017 Futuras instalações de transmissão 2020 Instalações de transmissão existentes ou com outorga definida Polo MW Terminal Minas Filtro AC 500kV Belo Monte 500kV 18x 611,11MW 2362 MVA Filtro AC Filtro AC Polo MW -800kV CC +800kV CC Polo MW 6x1590 MCM 2140 km 6x1590MCM 2439 km Polo MW Polo MW Terminal Rio 500kV 2362 MVA 2362 MVA Polo MW Polo MW Filtro AC -800kV CC 6x1590MCM 2439 km Filtro AC

27 Outros aspectos da solução CCAT CCAT imerso em CAAT : desafio p/operador

28 Outros aspectos da solução: reforços Tucuruí I Manaus Xingu II 200k m Marabá UHE Marabá Itacaiunas Açailândia Imperatriz P. Dutra 207 km Teresina 334 km Sobral Fortaleza Belo Monte 17 km 410 km Parauapebas 100km 410 km 304 km Miracema Colinas Estreito Gilbues 300 km S. Quebrada R. Gonç. 350 km B. Esperança S.J.P Milagres 5x50 Mvar UHE Riacho Seco L. Gonzaga Sobradinho 400 km Rio Verde 4x954 MCM 345 km 2 x 4000 MW ±800 kv 6 x 1590 MCM 2575 km 6 x 1113 MCM 2050 km Gurupi S.Mesa Peixe S.Mesa II 300 km 243 km Barreir a 200 km BJ.Lapa 232 km Sapeaçu 257 km Marimbondo Samambaia 320 km Luziânia Rio das Éguas 350 km Pirapora 370 km Ibicoara Itabirito2 4x954 MCM 300 km Bauru 370 km Araraquara 3800 MW Estreito Sta Barb. Sumaré 240 km CD 4x954 MCM 330 km 330 km C.Paulista S.Cruz Assis Cabreuva B. Jardim 198 km a 300 Mvar Campinas Itatiba 138kV 52km 86 km Ibiuna 3x 1200M VA Fernão Dias 440kV 340 km 500/440 kv 900 MVA Taubaté 3800 MW N.Iguaçu Angra S.Jose Grajaú

29 FIM