APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE RESÍDUOS NO CONTEXTO DO PLANEJAMENTO ENERGÉTICO NACIONAL

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1 Ministério de Minas e Energia GOVERNO FEDERAL APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE RESÍDUOS NO CONTEXTO DO PLANEJAMENTO ENERGÉTICO NACIONAL POTENCIAL, ECONOMICIDADE E MERCADO DE MÉDIO E LONGO PRAZO Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia Superintendência de Estudos Econômico-Energéticos Rio de Janeiro, setembro de 2014

2 EVOLUÇÃO DAS ANÁLISES DE BIOENERGIA Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia

3 Aproveitamento Energético de Resíduos Estudos de Bioenergia Potencial Técnico Avaliação Econômica e Competitividade Modelos de Negócios, Análise das Cadeias e Avaliação de Impacto Portfólio de ações custo efetivas de bioenergia para o Brasil PRÓXIMO PASSO Avaliação Tecnológica

4 QUAL A MELHOR ABORDAGEM PARA A ANÁLISE? Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia

5 Aproveitamento Energético de Resíduos Metodologia de Sustentabilidade Inventário de Resíduos Urbanos e Rurais Mercados e Competitividade Redução de Custos Características e Sazonalidade Benefícios Sociais S Benefícios Ambientais Produtos Disponibilizados Tecnologias Aplicáveis e Custos Associados

6 Aproveitamento Energético de Resíduos Análise SWOT da Bioenergia Residual PONTOS FORTES PONTOS FRACOS Grande Produtor de Biomassa Obrigações Legais Experiência em desenvolvimento de cadeias de bioenergia Grande mercado potencial Desenvolvimento de novas cadeias industriais Desenvolvimento de renda local Geração de postos de trabalho Diversas externalidades ambientais positivas Desenvolvimento de Mercados correlacionados Cadeia Logística Rural fraca Pouca Interação entre agentes Todos esses pontos devem ser avaliados de maneira integrada, através da metodologia de Avaliação de Impacto, para uma melhor decisão sobre alternativas de incentivo Fraca Coordenação de diferentes agentes Dificuldade de fazer negócios OPORTUNIDADES AMEAÇAS

7 INVENTÁRIOS E POTENCIAIS TÉCNICOS DA BIOENERGIA DE BIOMASSAS RESIDUAIS Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia

8 Aproveitamento Energético de Resíduos Análises de Potencial - ano base 2010 Tipos de Resíduos Analisados Resíduos Sólidos Urbanos Fonte: IBGE QUANTIDADE 62,9 milhões de toneladas COMPOSIÇÃO 59% Matéria orgânica 36% Recicláveis 5% Outros POTENCIAL ENERGÉTICO mil tep mil tep em biogás de matéria orgânica em energia conservada de recicláveis

9 Aproveitamento Energético de Resíduos Análises de Potencial - ano base 2010 Tipos de Resíduos Analisados Resíduos Agrícolas Legenda DISPONIBILIDADE Limite_UF QUANTIDADE PCI Energia Primária Disponível GJ 0, , , , , , % da biomassa, 60% da biomassa fica no campo 237,2 milhões de toneladas em base seca , , PCI médio de 15,9 GJ/t , , , , , , , , , , , , mil tep POTENCIAL ENERGÉTICO 70% do potencial está nos resíduos de milho e de soja, as duas maiores culturas de grãos

10 Aproveitamento Energético de Resíduos Análises de Potencial - ano base 2010 Tipos de Resíduos Analisados Resíduos da Pecuária Confinada Legenda QUANTIDADE FATOR DE METANIZAÇÃO Limite_UF Potencial de Biogás Pecuário GJ 0, , , , ,8 milhões de toneladas Fator de metanização médio de 48,8 m³ de CH4/t 97545, , , , , , , , , , , , , , , , POTENCIAL ENERGÉTICO mil tep 62,5% do potencial está nos resíduos de aves. Só foram considerados rebanhos confinados.

11 ECONOMICIDADE E COMPETITIVIDADE DA BIOENERGIA DE BIOMASSAS RESIDUAIS Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia

12 Aproveitamento Energético de Resíduos Análises de Potencial Premissas para as análises econômicas FINANCEIRAS TMA 10% Juros 4,5% Financiamento 16 anos Equity 10% RURAIS Biomassa Agrícola R$/t 125 Biomassa Pecuária R$/t -50 URBANOS Taxa de Tratamento de RSU - R$/t 50 Energia Conservada R$/MWh 113 GERAÇÃO DE ELETRICIDADE Ciclo Rankine 12MW, 20% de eficiência, FC de 54%, investimento de MR$ 63 Queima em Usinas de Cana Operação na entressafra, O&M de R$/MWh 30, 20% de eficiência Biodigestão elétrica 1MW, 35% de eficiência, FC de 90%, investimento de MR$ 16 Redução da TUST e TUSD 50% Incineração 30MW, 20% de eficiência, FC de 90%, investimento de MR$ 420. Biodigestão elétrica 1MW, 35% de eficiência, FC de 90%, investimento de MR$ 45 Redução TUSD e TUST 100 PRODUÇÃO DE BIOMETANO Biodigestão para biometano 190m³/h de bio-ch4, 70% de eficiência de purificação, investimento de MR$ 16 Biodigestão para biometano 190m³/h de bio-ch4, 70% de eficiência de purificação, investimento de MR$ 45

13 Aproveitamento Energético de Resíduos Economicidade da Bioenergia Rural

14 Aproveitamento Energético de Resíduos Economicidade da Bioenergia Urbana

15 Aproveitamento Energético de Resíduos Economicidade do Biometano versus o Óleo Diesel 0,30 Biometano Urbano

16 Aproveitamento Energético de Resíduos Economicidade do Biometano versus o GNV 0,30 Biometano Urbano

17 Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia CONCLUSÕES ANÁLISES ANO BASE

18 Aproveitamento Energético de Resíduos Considerações Finais da Análise de Competitividade Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Consolidação do Potencial Geração de Eletricidade Produção de Biometano Rurais Urbanos Rurais Urbanos Queima em Ciclo Usinas de Rankine Cana na Biodigestão Incineração Biodigestão Biodigestão ano base 2010 Entressafra Unidades Potencial MW GWh MW MW 868 MW 17,6 Mm³/d 4,2 Mm³/d Potencial de Conservação de Energia Custos ktep ktep ktep R$/MWh 265 R$/MWh 160 R$/MWh R$/MWh R$/MWh R$/m³ 1,00-1,50 R$/m³ 0,25-0,90

19 Empresa de Pesquisa Energética Uma Empresa do Ministério de Minas e Energia APROVEITAMENTO NO LONGO PRAZO

20 Bagaço (mil t) Palhas e Pontas (mil t) Aproveitamento Energético de Resíduos Recursos de Biomassa no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Potencial de biomassas de cana Dado pela demanda de seus principais produtos (açúcar e etanol) Bagaço ainda é o principal resíduo, contudo as palhas e pontas e a vinhaça ganham importância Vinhaça (mil m³)

21 Aproveitamento Energético de Resíduos Recursos de Biomassa no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Potencial de produção de RSU Aumento da renda per capita aumenta a participação de recicláveis nos RSU Produção per capita de resíduos evolui de 0,9 para 2,07 kg/hab.dia Matéria orgânica Papéis Plásticos Vidros Metais Outros 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% % Outros % Orgânico % Papeis % Plásticos % Vidros % Metais

22 (mil t) Aproveitamento Energético de Resíduos Recursos de Biomassa no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Potencial de produção de resíduos agrícolas Potencial considera somente a parcela que pode ser retirada do campo Há necessidade de adequação e desenvolvimento de tecnologias de coleta desses resíduos no campo e de melhoria da cadeia logística no meio rural Palha de Soja Palha de Milho Palha de Trigo Palha de Arroz Casca de Arroz

23 (mil t) Aproveitamento Energético de Resíduos Recursos de Biomassa no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Potencial de produção de biomassa residual pecuária Potencial somente de rebanhos confinados. Resíduos com necessidade de tratamento Esterco Bovino (confinado) Esterco Avícola Esterco Suíno

24 MIl tep Aproveitamento Energético de Resíduos Potenciais de Bioenergia no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Potencial Energético sem priorizar a biodigestão Considera o PCI para biomassas sólidas e a biodigestão para biomassas líquidas Potencial Energético de biomassa residual cresce aproximadamente 120% As biomassas de cana e os resíduos agrícolas apresentam os maiores potenciais, seguidos pelos resíduos pecuários RSA RPec Bagaço Palhas e Pontas RSU - Incineração Florestas Vinhaça Esgoto

25 MIl tep Aproveitamento Energético de Resíduos Potenciais de Bioenergia no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Potencial Energético priorizando a biodigestão Considera o PCI para biomassas sólidas e a biodigestão para biomassas líquidas com codigestão de resíduos pecuários e agrícolas e biodigestão da fração orgânica dos RSU Potencial Energético de biomassa residual cresce aproximadamente 140% As biomassas de cana e os resíduos agrícolas continuam apresentam os maiores potenciais, ainda seguidos pelos resíduos pecuários. Contudo por conta da energia conservada de RSU RSA Rpec+ Agri (codigest) Bagaço RSU - Conservação de Energia Palhas e Pontas Florestas Vinhaça + Palhas e Pontas (codigest) RSU - Biogás Esgoto

26 Aproveitamento Energético de Resíduos Oferta de Bioenergia no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Oferta de Biometano sensibilidade BAU Mantém a participação de competitividade ao longo do período O desenvolvimento do mercado de biogás/biometano será somente nos nichos competitivos Esse desenvolvimento será consequência do estabelecimento da cadeia industrial e de serviços para esta parcela competitiva Biometano total Biometano comb._bau Biometano elet. eq_bau Biometano comb. + elet_bau Mm³/d 217, ,07 140,81 8,18 52,97

27 Aproveitamento Energético de Resíduos Oferta de Bioenergia no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Oferta de Biometano sensibilidade Novas Políticas Políticas de incentivo ao desenvolvimento sustentável aumentam a competitividade do biogás/biometano O desenvolvimento do mercado de biogás/biometano se dará em diferentes nichos O desenvolvimento da cadeia industrial e de serviços será mais rápido e mais difundido Biometano total Biometano comb._np Biometano elet. eq_np Biometano comb. + elet_np Mm³/d 217, ,07 140,81 98, ,01 0 Mm³/d

28 Aproveitamento Energético de Resíduos Oferta de Bioenergia no Longo Prazo Considerações sobre o Aproveitamento Energético de Resíduos Oferta de biocombustíveis sólidos No cenário de desenvolvimento de coleta de resíduos agrícolas parte da disponibilidade será destinada a produção de biocombustíveis sólidos. Esse mercado tende a substituir o mercado de lenha. Com a garantia da oferta e políticas de sustentabilidade há uma expansão maior substituindo combustíveis fósseis. Pellets Pellets_BAU Pellets_NP