Usinas Reversíveis no SIN

Questões Regulatórias: Aspectos Legais e Institucionais e Condições para Inserção e Operação das Usinas Reversíveis no SIN II Simpósio sobre Usinas Reversíveis São Paulo, 22 de maio de 2018 Bernardo Folly de Aguiar Superintendente de Projetos de Geração

Agenda Instituições e Atribuições Arcabouço Regulatório Inserção das Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHR) no Setor Elétrico Principais Desafios e Avanços Estudos de Inventário em Desenvolvimento pela EPE

Principais Instituições e Atribuições

Arcabouço Regulatório CONSTITUIÇÃO DA REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL DE 1988 Art. 20. São bens da União:... VIII - os potenciais de energia hidráulica;... Art. 21. Compete à União:... XII - explorar, diretamente ou mediante autorização, concessão ou permissão:... b) os serviços e instalações de energia elétrica e o aproveitamento energético dos cursos de água, em articulação com os Estados onde se situam os potenciais hidroenergéticos;...

Arcabouço Regulatório Normas principais: LEI Nº 8.987, DE 13 DE FEVEREIRO DE 1995. Dispõe sobre o regime de concessão e permissão da prestação de serviços públicos previsto no art. 175 da Constituição Federal, e dá outras providências. LEI Nº 9.074, DE 7 DE JULHO DE 1995. Estabelece normas para outorga e prorrogações das concessões e permissões de serviços públicos e dá outras providências. LEI Nº 9.427, DE 26 DE DEZEMBRO DE 1996. Institui a Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, disciplina o regime das concessões de serviços públicos de energia elétrica e dá outras providências. LEI N o 10.847, DE 15 DE MARÇO DE 2004. Autoriza a criação da EPE e dá outras providências. LEI N o 10.848, DE 15 DE MARÇO DE 2004. Dispõe sobre a comercialização de energia elétrica, altera as Leis nos 5.655, de 20 de maio de 1971, 8.631, de 4 de março de 1993, 9.074, de 7 de julho de 1995, 9.427, de 26 de dezembro de 1996, 9.478, de 6 de agosto de 1997, 9.648, de 27 de maio de 1998, 9.991, de 24 de julho de 2000, 10.438, de 26 de abril de 2002, e dá outras providências.

Arcabouço Regulatório Concessão / Autorização / Registro (Lei 9.074/1995) Concessão mediante licitação (art. 5 ) I - o aproveitamento de potenciais hidráulicos e a implantação de usinas termoelétricas de potência superior a 50.000 kw (cinquenta mil quilowatts) destinados a execução de serviço público; II - o aproveitamento de potenciais hidráulicos de potência superior a 50.000 kw (cinquenta mil quilowatts) destinados a produção independente de energia elétrica; III - de UBP, o aproveitamento de potenciais hidráulicos de potência superior a 50.000 kw (cinquenta mil quilowatts) destinados a uso exclusivo de autoprodutor, resguardado direito adquirido relativo às concessões existentes. 1o Nas licitações previstas neste e no artigo seguinte, o poder concedente deverá especificar as finalidades do aproveitamento ou da implantação das usinas. 2o Nenhum aproveitamento hidrelétrico poderá ser licitado sem a definição do "aproveitamento ótimo" pelo poder concedente, podendo ser atribuída ao licitante vencedor a responsabilidade pelo desenvolvimento dos projetos básico e executivo. 3o Considera-se "aproveitamento ótimo", todo potencial definido em sua concepção global pelo melhor eixo do barramento, arranjo físico geral, níveis d água operativos, reservatório e potência, integrante da alternativa escolhida para divisão de quedas de uma bacia hidrográfica.

Arcabouço Regulatório Concessão / Autorização / Registro (Lei 9.074/1995) Autorização (art. 7 ) II - o aproveitamento de potenciais hidráulicos de potência superior a 5.000 kw (cinco mil quilowatts) e igual ou inferior a 50.000 kw (cinquenta mil quilowatts) destinados a uso exclusivo do autoprodutor e a produção independente de energia. Registro (art. 8 ) Art. 8 o O aproveitamento de potenciais hidráulicos e a implantação de usinas termoelétricas de potência igual ou inferior a 5.000 kw (cinco mil quilowatts) estão dispensados de concessão, permissão ou autorização, devendo apenas ser comunicados ao poder concedente. RESOLUÇÃO NORMATIVA ANEEL Nº 673, DE 4 DE AGOSTO DE 2015 Pequenas Centrais Hidrelétricas 3.000 [kw] < P inst 30.000 [kw] A reserv 13,0 km² sendo A reserv a área do reservatório, excluindo a calha do leito regular do rio. Mas se A reserv >13,0 km² é PCH se o reservatório for de regularização, no mínimo, semanal ou cujo dimensionamento, comprovadamente, foi baseado em outros objetivos que não o de geração de energia elétrica.

Comercialização e Planejamento Lei 10.848/2004 e Decreto 5.163/2004 Art. 2 o Na comercialização de energia elétrica de que trata este Decreto deverão ser obedecidas, dentre outras, as seguintes condições: I - os agentes vendedores deverão apresentar lastro para a venda de energia para garantir cem por cento de seus contratos; II - os agentes de distribuição deverão garantir o atendimento a cem por cento de seus mercados de energia por intermédio de contratos registrados na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica - CCEE e, quando for o caso, aprovados, homologados ou registrados pela ANEEL; e III - os consumidores não supridos integralmente em condições reguladas pelos agentes de distribuição e pelos agentes vendedores deverão garantir o atendimento a cem por cento de suas cargas, em termos de energia, por intermédio de geração própria ou de contratos registrados na CCEE e, quando for o caso, aprovados, homologados ou registrados na ANEEL. 1º O lastro para a venda de que trata o inciso I do caput será constituído pela garantia física proporcionada por empreendimento de geração própria ou de terceiros, neste caso, mediante contratos de compra de energia. 2º A garantia física de energia de um empreendimento de geração, a ser definida pelo e a qual deverá constar do contrato de concessão ou do ato de autorização, corresponderá à quantidade máxima de energia elétrica associada ao empreendimento, incluída a importação, que poderá ser utilizada para comprovação de atendimento de carga ou comercialização por meio de contratos. ACR Contratação via leilões A-4,A-5,A-6... CP33 Separação lastro x energia Subcontratação / Sobrecontratação

Preço Horário Implantação do Preço Horário previsto para Jan/2019 Preço Sombra desde 17/04/2018, obtido pelo modelo DESSEM (CEPEL) Melhor representação da curva de carga Redução dos Encargos de Serviço do Sistema (ESS) Aumento da importância da comercialização horária Representação mais adequada da variabilidade das fontes Novas oportunidades de negócios: resposta da demanda, armazenamento, bombeamento Representação explícita e detalhada das restrições operativas associadas à geração hidráulica e térmica

Preço Horário Nordeste

Preço Horário Norte

Preço Horário Sudeste

Preço Horário Sul

Geração [MW] Base Interm. Ponta Inserção das Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHR) no Setor Elétrico Geração sem UHR Geração com UHR Geração UHR As perdas fazem com que a energia utilizada para o bombeamento seja maior do que a energia utilizada para a geração (consumidora Bombeamento UHR Controle de frequência e tensão. (geração/consumo) líquida de energia); Receita da usina (e viabilidade econômica) proporcional a Cg Cb. A arbitragem entre as diferentes formas de funcionamento é 6 a.m. meio dia 6 p.m. meia noite relacionada a valoração de cada atributo no tempo. t2 R = න G t Cg t dt න t1 t3 t4 t6 B t Cb(t)dt + න t5 A t Ca(t)dt

Inserção das Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHR) no Setor Elétrico MONOPÓLIO Em uma estrutura de monopólio vertical, com planejamento centralizado e determinativo, os custos de implantação são repassados aos consumidores via tarifa, favorecendo o investimento. COMPETIÇÃO No mercado competitivo, a decisão pela implantação da UHR é determinada pelo mercado, utilizando um sinal econômico (preço). CUSTO MARGINAL O preço da energia utiliza o conceito de custo marginal, variável no tempo, conforme características do sistema, como demanda, afluência nas hidrelétricas, disponibilidade de vento, indisponibilidades das usinas por falha ou manutenção, sendo fundamental que este preço reflita as reais condições do sistema. DIFERENÇA DE PREÇOS A inserção de UHR e o aumento da resposta de demanda podem reduzir a diferença entre preços (geração/bombeamento)

Inserção das Usinas Hidrelétricas Reversíveis (UHR) no Setor Elétrico CAPITAL INTENSIVO GANHO DE ESCALA LONGO TEMPO FINANCIAMENTO SERVIÇOS ANCILARES CONCEPÇÃO TÉCNICA As UHRs são empreendimentos de capital intensivo, necessitando de longo prazo de amortização. Ganho de escala favorece empreendimentos de grande porte; Longo tempo de implantação (do planejamento à operação); A imprevisibilidade de longo prazo pode refletir em uma maior dificuldade para obtenção de financiamento e atração de investimentos. Não há atualmente um mercado de serviços ancilares no Brasil(controle de freqüência, tensão, black start). A concepção técnica/arranjo da usina e CAPEX é dependente da forma de operação prevista (tempo de resposta, horas de geração, disponibilidade) ΔT Q [m³/s] Dtúnel Arranjo Turbina-bomba Tam. Reservatório

Principais Desafios PREÇO E COMERCIALIZAÇÂO A atual diferença de preços horários (incl. piso e teto) é suficiente para viabilizar as UHRs? Como as UHRs podem ser contratadas? Contratação de Lastro e Energia separadamente? ATRAÇÃO DE INVESTIMENTOS Faltam mecanismos mais adequados para atração de investimentos para UHRs (mercado competitivo); Imprevisibilidade da operação Imprevisibilidade de receita Financiamento? ATRIBUTOS Como valorar os atributos e promover competição com outras tecnologias (baterias, gás, flywheel, térmicas)? Mercado de serviços ancilares. Como implementar? REGULAÇÃO Regime de outorga: Concessão / Autorização / Registro? Diferentes tipos de UHRs Diferentes impactos Modelos regulatórios distintos (ex. Circuito fechado).

Principais Desafios TÉCNICA Valoração de benefícios Análises custo-benefício Concepção técnica da usina e CAPEX SÓCIOAMBIENTAIS Diferentes tipos de UHRs Diferentes impactos Modelos de licenciamento distintos Importante ter previsibilidade de critérios e restrições. OPERAÇÃO Despacho centralizado pelo ONS? Como prever a operação (geração/bombeamento)? Qual o incentivo para a disponibilidade?

Estudos de Inventário de UHR em Desenvolvimento pela EPE Objetivos: Inventário UHR Definição de critérios e metodologias para elaboração dos estudos de UHR considerando o estado da arte da tecnologia; Mapeamento de Locais Promissores Estudos Preliminares Estudos básicos; Arranjo e Prédimensionamento; Custos. Estudos Finais EVTE Estudos Preliminares Levantamento Estudos Básicos Estudos finais Identificar locais favoráveis e estimar o potencial; Elencar usinas para desenvolvimento de estudos de viabilidade; Obter elementos sólidos para subsidiar a discussão dos aspectos técnicos, econômicos e regulatórios das UHRs.

Estudos de Inventário de UHR em Desenvolvimento pela EPE Ferramenta de Identificação de Áreas Favoráveis Topograficamente Ambiente ArcGIS; Áreas elevadas com topo suave e parâmetros préestabelecidos; Comparação com estudos anteriores e testes. Mapeamento dos Locais Promissores Abrangência: RJ e SP; Priorização utilizando Shapes de áreas de proteção, hidrografia, área urbana, transmissão, reservatórios existentes; Seleção dos locais mais promissores de UHR para estudos preliminares. Estudos Preliminares Critérios de Projeto; Estudos básicos (Socioambientais, Hidrometeorológicos, Geológicos) Arranjo e Prédimensionamento das principais obras/estruturas; Estudos de conexão; Estimativa preliminar de custo.

Resultados Comparação Estudo Eletrobrás (1987)

Resultados RJ Locais Prioritários para Estudo

Resultados RJ L/H

Resultados RJ Reservatórios Existentes

Obrigado! Bernardo Folly de Aguiar Superintendente de Projetos de Geração E-mail: bernardo.aguiar@epe.gov.br Telefone: + 55 (21) 3512-3374 Thiago Ivanoski Teixeira Superintendente Adjunto de Projetos de Geração Equipe Técnica: André Makishi Felipe Moreira Gonçalves Maria Regina Toledo Avenida Rio Branco, 1-11 o andar 20090-003 - Centro - Rio de Janeiro http://www.epe.gov.br/ Twitter: @EPE_Brasil Facebook: EPE.Brasil Empresa de de Pesquisa Energética Ministério de de Minas e e Energia