Águas de Minas e Energia a Contribuição de Minas para o Sistema Elétrico Importância dos Reservatórios de Cabeceira.

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1 Águas de Minas e Energia a Contribuição de Minas para o Sistema Elétrico Importância dos Reservatórios de Cabeceira. 1

2 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

3 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

4 Energia Elétrica - Produção por fonte Electricity Conventional Thermal Renewables Renewables Hydroelectricity Geothermal Wind Hydroelectric %Hydro Solar Biomass and Waste COUNTRY Total Net Total Nuclear Total Fossil Fuels Generation Renewables China % 0,2 6,4 96,0 44,7 United States % 15,6 4,3 140,8 71,4 India % - 2,1 28,3 5,0 Russia % 0,5-0,0 3,0 Japan % 2,6 7,0 4,8 33,2 Canada % - 0,3 11,3 9,0 Germany % 0,0 26,4 50,7 44,6 Brazil % - - 5,1 35,2 France % 0,0 4,0 14,9 5,3 Korea, South % - 1,1 0,9 1,2 United Kingdom % 0,0 1,2 19,6 14,2 Italy % 5,6 18,9 13,4 12,5 Spain % - 12,0 49,5 5,0 Mexico % 5,8 0,1 3,6 2,8 Saudi Arabia % - 0,0 - - Iran % - - 0,2 0,0 South Africa % - 0,1 0,1 0,3 Australia % - 1,5 6,1 2,3 Taiwan % - 0,0 1,7 3,4 Turkey % 0,9-5,9 0,6 Ukraine % - 0,3 0,3 0,1 (Valores em TWh) Fonte: EIA (International Energy Statistics 2012)

5 Capacidade Instalada do SIN em 31/12/ % Hidro MW (de MW previstos para 2014) MW (de MW previstos para 2014) Total de MW MW (de MW previstos para 2014) MW (até 15 de dezembro de 2014) = MW FONTE :ANEEL

6 MW Expansão da Oferta de Geração - SIN Incremento Anual de Capacidade Instalada - SIN UFVs EOLs PCTs PCHs UTEs UHEs % MW 30% 52% 3% 2% 11% FONTE :ONS/ANEEL

7 Climatologia - Precipitação 7

8 O SIN Sistema Interligado Nacional O país é interligado por 105 mil km de linhas de transmissão de alta tensão ( 230 kv) Linhas longas (> 1000 km) A transmissão é um fator importante para a integração da produção hidrelétrica

9 Capacidade de Armazenamento do Sistema (%) Minas Gerais... Caixa d água do Brasil!

10 GESTAO DE RESERVATÓRIOS A Crise nas Águas 17 NA e 18 CRISE Novembro HÍDRICA Campus 2013/2014 UFMG Diversidade do Armazenamento

11 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

12 Usina Hidrelétrica Típica Vazão Afluente Reservatório Barragem Sistema de Adução Casa de Força Canal de Fuga

13 CARACTERÍSTICAS das Usinas Hidrelétricas TOMADA D`ÁGUA E CONDUTOS FORÇADOS Levam a água do reservatório até a casa de força, situada em nível mais baixo;

14 CARACTERÍSTICAS das Usinas Hidrelétricas Diagrama em corte de uma Usina

15 CARACTERÍSTICAS das Usinas Hidrelétricas CASA DE FORÇA É o local onde estão instalados os grupos turbina-gerador e outros equipamentos auxiliares;

16 CARACTERÍSTICAS das Usinas Hidrelétricas VERTEDOR - Permite a liberação de água diretamente, sem passar pela casa de força.

17 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

18 Uso dos reservatórios das hidrelétricas Os reservatórios do sistema hidrelétrico armazenam a água excedente nos períodos chuvosos para utilizá-la nos períodos secos ou mesmo em anos secos no futuro

19 Média da energia afluente mensal - Sudeste A energia afluente no mês mais molhado é 3,5 vezes maior do que a do mês mais seco

20 Energia afluente mensal por série - Sudeste Há uma grande variabilidade das vazões mensais...

21 Benefícios da capacidade de regularização (1/2) Reduz substancialmente os gastos com combustíveis das usinas termelétricas Viabiliza a co-geração a partir da biomassa de cana de açúcar (bioeletricidade) A bioeletricidade só é produzida no período de safra da cana de açúcar (maio a novembro na região Sudeste), e assim as usinas hidrelétricas compensam esta variação sazonal da produção

22 Benefícios da capacidade de regularização (2/2) Os reservatórios suavizam as variações da produção eólica no país Nos países europeus, por exemplo a Alemanha, é necessário ter usinas térmicas de backup para compensar a variação do vento Reservatórios do sistema brasileiro, aliados à rede de transmissão, são armazéns de energia que acumulam água, cana de açúcar, gás e outros energéticos

23 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

24 Perda da capacidade de regularização Os três maiores novos projetos hidrelétricos do país Santo Antônio e Jirau, no Rio Madeira, e Belo Monte, no Xingu, totalizando mais de 8 mil MW médios de energia firme, são usinas a fio d água A construção de usinas a fio d água não resulta de uma otimização econômica dos projetos, e sim de restrições socio-ambientais A capacidade de regularização do sistema hidrelétrico brasileiro será substancialmente reduzida nos próximos anos

25 EAF média mensal usinas do rio Madeira 25

26 EAF média mensal Belo Monte 26

27 Razão área inundada/capacidade instalada

28 Características da Matriz contratada até 2017 Novos projetos não possuem reservatórios Dificuldade crescente de licenciamento ambiental de novos projetos hidrelétricos (região da Amazônia) Perda da capacidade de regularização plurianual Redução gradativa da regularização plurianual ,2 5,7 5,4 4,7 4, Energia Armazenada / Carga Plano Decenal , Produção hidrelétrica se torna cada vez mais dependente das afluências, que resultam das chuvas Necessidade de alterar perfil da Matriz de Energia Elétrica Necessidade de contratação de expansão termelétrica para garantir o atendimento de energia e ponta FONTE :ONS

29 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

30 Efeito da perda de capacidade de regularização compensada pela construção de mais usinas termelétricas termelétricas suprem a demanda não atendida por energia hidrelétrica transferida dos períodos úmidos para os secos Isto resulta em maiores níveis de emissão Nível de emissão em 2010: 22 tco2/gwh de consumo Nível de emissão em 2020: 72 tco2/gwh de consumo 30

31 Geração Térmica O parque termelétrico está mais significativo que no passado; 31

32 MW Disponibilidade Diária Disp.Termo Disp.Hidro Integral. Hidro-Carga

33 Empréstimos para as Distribuidoras 33

34 Impactos para os Geradores Hidrelétricos 34

35 R$/MWh - valores nominais Impacto tarifário Tarifa de Fornecimento Residencial (média de 30 distribuidoras) % % % % Dez/2012 Mar/2013 Dez/2013 Dez/2014(*) Projeção 2015(*) Tarifa sem PIS/COFINS/ICMS - Fonte: SAMP/ANEEL, PSR (*estimativa) Previsão de tarifa de 2015: leva em conta a redução do preço do petróleo (e elevação da taxa de câmbio) nos custos operativos das térmicas 35

36 Custo de Energia Elétrica no Brasil 36

37 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

38 Controle de Cheias

39 Água que Chega e Água que Sai 1979-Qa: Qa: Qa: 5507

40 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

41 GESTAO DE RESERVATÓRIOS NA CRISE HÍDRICA 2013/2014 O Reservatório de Uso Múltiplo da UHE Três Marias GERAÇÃO DE ENERGIA IRRIGAÇÃO AQUICULTURA ABASTECIMENTO DOMESTICO E INDUSTRIAL NAVEGAÇÃO CONTROLE DE CHEIAS LAZER E TURISMO

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43 Sumário Produção de Energia Elétrica no Brasil e o no Mundo Características de Usinas Hidrelétricas Importância dos Reservatórios Aspectos Energéticos Benefício dos reservatórios Perda da capacidade de regularização Efeito da perda de regularização Aspectos de Controle de Cheias Aspectos de Múltiplos Usos Conclusões e sugestões

44 Conclusões A capacidade de regularização do sistema hidrelétrico permite reduzir substancialmente os gastos com combustíveis das usinas térmicas (e respectivas emissões) Esta capacidade de regularização também é fundamental para a viabilização da inserção de fontes sazonais como biomassa e eólica A perda de capacidade de regularização hidrelétrica devido à restrições à usinas com reservatórios será compensada pela construção de mais usinas termelétricas De 2010 a 2020, por exemplo, haverá uma perda de 12% na capacidade de regularização e um aumento de 230% na emissão (por MWh de consumo) Reservatórios viabilizam importantes outros usos: navegação; irrigação; abastecimento humano; aquicultura; pesca; controle de cheias, etc. 44

45 Fontes / Créditos < < 45

46 Marcelo de Deus Melo Gerência de Planejamento Energético

47 Razão energia armazenada / energia afluente A razão EARmax/ENA mede a porcentagem da energia natural afluente que poderia ser armazenada e transferida para os anos seguintes; é uma medida mais direta da capacidade de regularização do sistema Observa-se uma queda de 41% para 31% nesta razão entre os anos 2010 e 2020 (quando as grandes usinas a fio d água como as do Rio Madeira e Belo Monte estarão em operação)