Da teoria à prática: a operação real da fonte solar fotovoltaica na matriz elétrica brasileira

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1 Da teoria à prática: a operação real da fonte solar fotovoltaica na matriz elétrica brasileira Dr. Sinval Zaidan Gama Diretor de Operação - ONS Rio de Janeiro, 12 de junho 2018

2 A Matriz de Energia Elétrica de 2017 e 2022 Tipo Crescimento MW % MW % MW % Hidráulica ,8% ,6% ,5% Nuclear ,3% ,1% 0 0,0% Gás / GNL ,1% ,0% ,2% Carvão ,0% ,0% 282 9,0% Óleo / Diesel ,0% ,9% 286 6,0% Biomassa ,8% ,9% 206 1,5% Outras (1) 779 0,5% 950 0,5% ,0% Eólica ,9% ,8% ,9% Solar 952 0,6% ,1% ,1% Total ,0% ,0% ,0% (1) Usinas Biomassa com CVU No que diz respeito às mudanças na matriz elétrica, são grandes os desafios do ONS em decorrência do aumento da complexidade do SIN: Sistema hidrotérmico com predominância da geração hidrelétrica (novas usinas hidrelétricas sem reservatórios e perda de regularização); Aumento da participação das fontes intermitentes (Eólica e Solar); grandes troncos de HVDC; etc... 2

3 Evolução da Capacidade Fotovoltaica Capacidade Fotovoltaica jan/11 jun/11 nov/11 abr/12 set/12 fev/13 jul/13 dez/13 mai/14 out/14 mar/15 ago/15 jan/16 jun/16 nov/16 abr/17 set/17 fev/18 jul/18 dez/18 mai/19 out/19 mar/20 ago/20 jan/21 jun/21 nov/21 abr/22 set/ Região Nordeste = 70% da Capacidade Fotovoltaica SIN Potência Existentes Futuras Total até Potência Nordeste Existentes Futuras Total até SE/CO S NE Referência PMO maio/2018 Sul Potência Existentes 2 4 Futuras - - Total até Sudeste/ Centro-Oeste Potência Existentes Futuras Total até Piauí Capacidade Ceará Capacidade Existentes 1 1 Futuras Total até Rio Grande do Norte Capacidade Existentes Futuras - - Total até Existentes Futuras Total até Paraíba Capacidade Existentes - - Futuras Total até Pernambuco Capacidade Existentes 2 10 Futuras Total até Potência Total: MW (94 UFVs) *As UFVs do estado do Tocantins serão interligadas no subsistema Nordeste Bahia Capacidade Existentes Futuras Total até

4 Evolução da Geração Fotovoltaica Nordeste (Até Abril/2018) Subsistema Potência (Potência instalada não inclui as usinas em teste) Tipo I Tipo II-B Conjuntos Total ONS Tipo III Total NE 0,00 30,00 699,40 729,40 146,39 875,79 4

5 p.u. (MWmês/MWano) Complementaridade Anual das Diversas Fontes de Geração 2,0 1,8 1,6 1,4 Região Nordeste 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Período Seco JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ UHE [ENA Bruta] EOL UFV 5

6 Geração Fotovoltaica Média Horária Complementaridade Diária Região Nordeste Fotovoltaica x Eólica Geração Fotovoltaica Verificada em 07/10/ Nordeste 350 MW Carga Leve Carga Média Hora Carga Pesada Carga Média MW Geração Eólica NE - 07/10/ MW

7 Sistema de Transmissão e Bacias Hidrográficas do SIN Madeira 1500 km Belo Monte 2400 km Interligação com grande capacidade de transferência de energia com a região SE/CO e N RNE Bacia do rio São Francisco concentra 97% da capacidade de armazenamento e 92% da potência instalada das usinas hidrelétricas da região 2200 km (*) Fonte: EPE Bacias Hidrográficas Em condições hidroenergéticas desfavoráveis na bacia do Rio São Francisco que limitem sua defluência, a intermitência da geração eólica na região NE é absorvida pelo RNE e pelas usinas térmicas da região. 7

8 Geração Eólica Verificada Nordeste 2016/2017/ % da carga NE 12% 21% 20% 25% 25% 31% 38% 39% 40% 37% 37% 32% 26% 23% 17% 26% 28% 39% 49% 49% 59% 51% 42% 35% 34% 23% 22% 30% 36% 22/mai 8

9 Atendimento Energético Região Nordeste - 01/03/2018 Necessidade de Geração Térmica adicional (GE) à Ordem de Mérito 9

10 Geração Solar Fotovoltaica e Eólica do SIN (23/02/2018) Geração Solar do SIN Geração Eólica do SIN 717,87 469, /02/ :00:00 23/02/ :06:19, ,00 horas 24/02/ :00:00 No dia 23/02/2018 a geração solar fotovoltaica foi superior a geração eólica do SIN no período entre 09:00 e 11:00; A máxima diferença instantânea foi de 249 MW e ocorreu às 11:06. 10

11 Utilização como Recursos Adicional para Controle de Tensão em Período Noturno (P= 0 MW) Faixa de potência reativa no ponto de conexão (Submódulo 3.6) Operação do dia 27/12/2017 em que houve absorção de potência reativa no Conjunto Fotovoltaico Pirapora 2, no período noturno, para auxiliar o controle de tensão na malha Norte de Minas Gerais. 250 Potência Ativa Potência Reativa (Mvar) Plot Nas condições em que os geradores não estejam produzindo Potência Ativa, a central de geração eólica ou fotovoltaica deverá ter recursos de controle para disponibilizar ao SIN sua capacidade de geração/absorção de potência reativa, observando o requisito mínimo de propiciar injeção/absorção nula no ponto de conexão -70 1: :00 3:00 3:00 5:00 7:00 7:00 9:00 15:00 Tensão (kv) SE 138 kv Pirapora 2 17:00 19:00 19:00 21:00 23:00 23: /12 Plot /12 11

12 Geração Solar Fotovoltaica - Conclusões É uma fonte de geração, cuja disponibilidade de energia se verifica prioritariamente nos períodos de maior demanda horária ao longo do dia; Na região Nordeste, possui forte complementariedade com a geração eólica, em base diária; Em condições hidroenergéticas desfavoráveis na bacia do rio São Francisco, este recurso de geração contribui para a redução da geração térmica fora da ordem de mérito na região Nordeste, reduzindo o montante de Encargo de Serviço do Sistema ESS; Possibilidade de utilização como recurso adicional para controle de tensão (Serviço Ancilar). 12

13 Obrigado 13