O CEPEL e as energias solar e eólica

Transcrição

1 O CEPEL e s energis solr e eólic Ary Vz Pinto Junior Deprtmento de Tecnologis Especiis 1 Centro de Pesquiss de Energi Elétric - Cepel Centro de P&D do Sistem Eletrobrás Mior centro do Brsil em P&D de energi elétric Miores lbortórios de lt tensão e potênci n Améric Ltin Associção sem fins lucrtivos fundd em 1974 Mis de 500 funcionários e 100 prceiros de Universiddes Infr-estrutur de P&D de US$ 300 milhões Orçmento nul de cerc de R$ 135 milhões Apoio Técnico pr o Sistem Eletrobrás, Governo (MME), Entiddes Setoriis (ONS, CCEE, EPE e ANEEL), concessionáris e indústri Unidde Ilh do Fundão Unidde Adrinópolis 2

2 Centro de Referênci pr Energi Solr e Eólic Sérgio de Slvo Brito CRESESB Promover o desenvolvimento ds energis solr e eólic trvés d difusão de conhecimentos, d mplição do diálogo entre s entiddes envolvids e do estímulo à implementção de estudos e projetos. 3 Centro de Referênci pr Energi Solr e Eólic Sérgio Brito CRESESB 4

3 Cs Solr Eficiente 5 Sumário Introdução Contexto Ncionl e Interncionl d Energi Eólic Contexto Ncionl e Interncionl d Energi Solr Projetos do CEPEL em energis Solr e Eólic 6

4 Mtriz Energétic Mundil (2006) PETRÓLEO e DERIVADOS GÁS NATURAL CARVÃO MINERAL 34,4% 20,5% URÂNIO RENOVAVEIS* BIOMASSA 10,7% 26,0% 2,2% 6,2% (Fonte: BEN, 2008) * Utilizção ds fontes renováveis pr gerção de energi elétric tis como hidráulic e eólic 7 Mtriz Energétic Brsileir (2007) PETRÓLEO e DERIVADOS GÁS NATURAL 37,4% 9,3% 6,0% CARVÃO MINERAL 1,4% URÂNIO RENOVAVEIS* BIOMASSA 14,9% (Fonte: BEN, 2008) 31,1% * Utilizção ds fontes renováveis pr gerção de energi elétric tis como hidráulic e eólic 8

5 Cpcidde de Gerção Elétric no Brsil Totl: 111,76 GW Hidro Gás Petróleo Biomss Nucler Crvão Minerl Eólic Importção 7,3% 0,4% 1,3% 1,8% 4,6% 4,5% 69,5% 10,6% (Fonte: ANEEL, 2009) 9 Mturidde e custos ds tecnologis TECNOLOGIA POTENCI AL (GW) TAMANHO TÍPICO (kw) APLICAÇÃO MATURIDADE DA TECNOLOGIA VIABILIDADE TÉCNICA CUSTO INVESTIMENTO (US$/kW) CUSTO O&M (US$/MWh) CUSTO COMBUSTÍVEL (US$/MWh) CUSTO GERAÇÃO (US$/MWh) EFICIÊNCIA SOLAR FOTOVOLTAICA A 10 - INTERMITENTE - GRID E OFF-GRID COMERCIAL (GRID) COMERCIAL (OFF-GRID) ALTA (GRID) ALTA (OFF- GRID) HELIOTÉRMICA TORRE CENTRAL A CILINDROS DISCOS EÓLICA BIOMASSA 27.7 PCHs A BASE - GRID - BASE - GRID - BASE -GRID E OFF-GRID -INTERMITENTE -GRID E OFF-GRID -BASE -GRID E OFF-GRID -VARIÁVEL -GRID E OFF-GRID PRÉ-COMERCIAL COMERCIAL DEMONSTRADA COMERCIAL COMERCIAL COMERCIAL ALTA ALTA MÉDIA ALTA ALTA ALTA (Fonte: CEPEL/CRESESB) 10

6 Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Eólic Solr fotovoltic Solr térmic 11 Potênci Eólic Instld no Mundo 121,2 GW instldos no mundo em 2008 # mercdos mis importntes em 2008 Pís USA Alemnh Espnh Chin Índi Itli Frnç Reino Unido Dinmrc Portugl MW (Fonte: WWEA 2009) 12

7 Evolução d potênci dos erogerdores Amdurecimento Tecnológico (DEWI, 2006) 13 Potencil Eólico Brsileiro Potencil Bruto: 143 GW Altur de Referênci: 50m. 14

8 Usins eólics em operção no Brsil PROINFA Eólic (Potênci) Contrtdo Em Operção Em Obrs 1.422,96 MW 386,63 MW 369,50 MW Contrtdo Em Operção Em Obrs PROINFA Eólic (n o de empreendimentos) (Fonte: ANEEL, 2009) ,5 MW Instldos (0,37%) 33 Usins em Operção (Fonte: ANEEL, 2009) 15 Energi eólic - perspectivs Perspectivs de crescimento e de ser lterntiv um expnsão de gerção térmic contribuindo pr evitr umento de emissões. O grnde potencil eólico brsileiro e evolução tecnológic dos erogerdores pontm energi eólic como um lterntiv viável econômic e mbientlmente. O PNE 2030 indic um inserção, té 2030, de proximdmente MW d tecnologi eólic. Os Vlores Econômicos d gerção eólic vrim de R$/MWh, pr ftores de cpcidde entre 0,42 e 0,32, respectivmente, sendo superiores à médi de preços dos leilões de energi nov. Necessidde de continuidde Leilões nuis pr contrtção de 1GW de eólic o longo de 10 nos (propost ABEEÓLICA, 2009). Energi EólicE X Energi de Fonte HídricH Complementres 16

9 Tecnologis em foco (energi renovável complementr) Eólic Solr fotovoltic Solr térmic 17 Pinéis fotovolticos Potênci instld em nível mundil (Fonte: SOLARBUZZ, 2009/ PHOTON INTERNATIONAL, 2008) 18

10 Mercdo mundil de pinéis fotovolticos Incentivos governmentis expressivos têm sido utilizdos pr o desenvolvimento deste mercdo (feed-in, incentivos fiscis, linhs de finncimento especiis, etc.) Centens de fbricntes de pinéis fotovolticos no mundo Predominânci de plicções conectds n rede elétric Custos: US$ 2,00/W (célul); US$ 5,00/W (módulo completo) Evolução tecnológic: Si morfo com eficiênci de 11,3% Brsil: Mior exportdor de Si gru metlúrgico do mundo (Fonte: PHOTON INTERNATIONAL, 2009) 19 Energi solr fotovoltic Tem sido utilizd, no Brsil, em plicções distntes d rede, em prticulr n região mzônic e no interior d região nordeste (exemplo: PRODEEM / Luz pr Todos). No Brsil, se houver um redução de custos ind mis significtiv do que que já está se verficndo, plicções interligds podem contribuir num cenário distnte de substituição de fontes térmics. Produção de equipmentos no Brsil tem vntgem de utilizr bse hidráulic (menor emissão n produção de equipmentos). 20

11 Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Eólic Solr fotovoltic Solr térmic 21 Solr Térmico Aquecimento solr residencil Grnde oportunidde de crescimento d utilizção de coletores solres plnos pr quecimento de águ. É desejável que um legislção dequd e disponibilidde de finncimento estimulem su utilizção. Fonte: 22

12 Solr Térmico Gerção de Energi Elétric - Heliotermi Potênci Instld (MW) Concentrdor Prbólico Torre Centrl 468 MW 11 MW Torre Centrl (Fonte: Wikipedi, 2008) Concentrdor prbólico Disco prbólico 24 Solr Térmico Gerção de Energi Elétric - Heliotermi Custos de Instlção: Plnts sem rmzenmento térmico : 5000 Euros/kW Plnts com rmzenmento térmico : Euros/kW Custos d Energi Gerd: Plnts comerciis : 0,22 Euros/kWh (2007) Desde que hj um diminuição de custos muito significtiv, gerção heliotérmic poderá ser empregd, em prticulr n Região Nordeste. Inicitiv governmentl de crição de grupos pr estbelecimento de um gend de P&D 25

13 Projetos do CEPEL n áre de fontes renováveis de energi 26 Potencil eólico Atls do Potencil Eólico Brsileiro 27

14 Atls Solrimétrico do Brsil CEPEL - UFPE 28 Telhdo solr fotovoltico Avlição do desempenho de sistems fotovolticos conectdos à rede Pinel fotovoltico de 16 kwp em operção desde

15 Projetos do CEPEL n áre de fontes renováveis de energi Prospecção de sítios eólicos (PETROBRAS e FURNAS) Certificção de empreendimentos eólicos Atulizção do Atls do Potencil Eólico Brsileiro (encomend do MME e do MCT) Sistem webgis Renováveis Ferrments pr plnejmento energético CHESF Sistem híbrido de gerção de energi elétric pr Ilh d Trindde (ELETROBRÁS Mrinh) Sistem híbrido de gerção de energi elétric pr o Arquipélgo de São Pedro e São Pulo (Mrinh) Centro de Referênci pr Energi Solr e Eólic Sérgio de Slvo Brito CRESESB Apoio o PRODEEM 30 Prospecção de sítios eólicos Áres promissors (Atls, SIG) Avlição do locl Acesso Subestções Disponibilidde ds áres (restrições técnics) Interferênci cústic Flexibilidde de negocição ds áres promissors Cmpnh de medição - nálise dos resultdos Restrições pr o trnsporte do mteril do porto té o locl 31

16 Atulizção do Atls do Potencil Eólico Brsileiro Desenvolvimento de um pltform que permit tulizção permnente do Atls do Potencil Eólico Brsileiro e disponibilize previsões de vento pr sociedde, visndo principlmente o desenvolvimento d energi eólic no pís. Ddos de Vento 50 m de ltur Ddos de Vento 100 m de ltur 33 Arquitetur do Atls Dinâmico do Potencil Eólico Brsileiro 3 Gerç Gerção do reltó reltório INPE/CPTEC Reltó Reltório 72 hors de previsão Et SIG 5 km DE RESOLUÇ RESOLUÇÃO 3 - Alimentç Alimentção do bnco de ddos Ddos diários de contorno ETA 1 - Solicitç Solicitção de ddos 2 - Previsão de ventos Série de ddos previstos Bnco de ddos Locis seleciondos 4 - Ddos de ventos medidos que relimentm o modelo 34 16

17 Ferrment GIS pr identificção de áres promissors pr empreendimentos de energis renováveis - CHESF Ferrments de Nvegção. Visulizção do potencil de ventos d Região Nordeste. Áre de visulizção espcil dos ddos. Tems disponíveis no Bnco GIS do Sistem. 35 webgis Renováveis Ferrment web que disponibilizrá consults os ddos de energi eólic e solr de mneir fácil e dinâmic em um browser (Internet Explorer, por exemplo) de qulquer computdor conectdo à Internet. 36

18 Projetos CEPEL MARINHA Arquipélgo São Pedro e São Pulo Posto Ocenográfico d Ilh d Trindde 625 km 380 km 545 km 1170 km 1680 km 37 Arquipélgo de São Pedro e São Pulo Loclizdo cerc de km do ponto mis extremo do RN. Prceri entre o MME, o CEPEL e Mrinh do Brsil. Sistem fotovoltico instldo em jun/1998. Pinel fotovoltico de 3,6 kwp. Desslinizcão de águ. Estção Científic do Arquipélgo de São Pedro e São Pulo 38

19 Arquipélgo de São Pedro e São Pulo Nov ECASPSP inugurd em junho de Pinel fotovoltico de 7,8 kwp. Equipmentos mis modernos. Desslinizcão de águ. Nov Estção Científic do Arquipélgo de São Pedro e São Pulo 39 Arquipélgo de São Pedro e São Pulo 40

20 Apoio o PRODEEM Apoio técnico o PRODEEM desde Atividdes concluíds: instlção de sistems fotovolticos durnte primeir fse; poio técnico pr confecção dos editis de licitção de compr de equipmentos; poio n elborção do Plno de Revitlizção e Cpcitção do PRODEEM. Atividdes tuis: desenvolvimento do Sistem Gerencil do PRODEEM; poio n nálise dos sistems fotovolticos de bombemento instldos no cmpo. 43 Obrigdo! ry@cepel.br Telefone: : (21)