VI SIMPÓSIO BRASILEIRO sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas Mesa Redonda: O Papel das PCH e Fontes Alternativas de Energia na Matriz Energética Brasileira Amilcar Guerreiro Diretor de Estudos Econômicos e Energéticos Empresa de Pesquisa Energética - EPE Belo Horizonte, MG 22 de Abril de 2008
ESCOPO DA APRESENTAÇÃO PCH Centrais eólicas Aproveitamento energético da biomassa Cana RSU Resíduos industriais 2
Mesa Redonda: O Papel das PCH e Fontes Alternativas de Energia na Matriz Energética Brasileira AGENDA I Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) II Potencial de PCH e Fontes Alternativas III PCH e Fontes Alternativas no PNE 2030
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) 4
PNE 2030 O Que é Conjunto de estudos que compreende análises e pesquisas prospectivas, realizadas com o objetivo formular uma estratégia para a expansão da oferta de energia no país, segundo uma perspectiva de longo prazo para o uso integrado e sustentável dos recursos disponíveis e tendo como horizonte o ano 2030 Período de realização Números 84 notas técnicas 36 técnicos envolvidos Realização 49 especialistas consultados 10 seminários temáticos Relatório final disponível em <http://www.epe.gov.br> 5
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Produção Visão geral da abordagem 4 Petróleo 3 Consumo Módulo Macroeconômico Gás Outras fontes de produção de eletricidade Biomassa da Cana 6 5 Derivados (Refino) Eletricidade 2 Residências Indústria Transporte Serviços Agropecuária Setor público 1 Cenários Mundiais Cenários Nacionais Crescimento Demográfico Elaboração: EPE Outras fontes primárias 6
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Modelos utilizados Módulo Macroeconômico Cenários Mundiais Cenários Nacionais MCMLP Consistência Macroeconômica Módulo da Demanda Módulo da Oferta Premissas setoriais Preços e Custos Estudos da Demanda Demografia Conservação Investimentos Meio Ambiente Tecnologia Recursos Energéticos Meio Ambiente Regulação Estudos da Oferta MSR Setor Residencial MIPE MESSAGE M-REF Refino MELP Setor Elétrico Estudos Finais Consumo Final de Energia Modelos de Consistência Energética Parâmetros de Controle Oferta Interna de Energia 7
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Cenários macroeconômicos: 2005-2030 4 3cenários mundiais 6cenários nacionais projeções do consumo de energia 1cenários referencial CENÁRIO MACROECONÔMICO DE REFERÊNCIA TOTAL 4,1 3,0 POR SETOR M U N D O B R A S I L Obs.: taxas médias anuais Elaboração: EPE 8
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Crescimento demográfico brasileiro: 2005-2030 Elaboração: EPE
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) 500 milhões de tep Projeção do consumo de energia 482,8 5 400 300 200 100 62,1 0 CRESCIMENTO DO CONSUMO 1970-2005 3,3% ao ano 2005-2030 3,7% ao ano 195,9 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030, Consumo de energia per capita (tep/hab) 4 3 2 1 0 China Índia Congo Chile México Rep. Tcheca Hungria Líbia Brasil 2004 Costa Rica Uruguai Argentina 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 Obs: Dados referentes ao ano de 2003. Elaboração: EPE Fonte dos dados internacionais: AIE, 2005 Coréia Espanha Grécia Portugal Brasil 2030 Renda per capita (US$ [2000]/hab)
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Indicadores Elasticidade-renda do consumo Intensidade energética do PIB * 5,0 PIB Energia tep/us$ 1000 [2005] 4,0 4,0 4,1 3,7 0,300 0,275 0,295 3,0 3,2 0,250 0,242 2,0 2,2 2,5 0,225 0,21 0,214 0,221 0,229 0,238 0,213 1,0 0,200 1970 1980 1990 2000 2005 2010 2020 2030 0,0 1970-2005 1980-2005 2005-2030 Obs.: exclusive consumo não energético Elaboração: EPE 11
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Evolução da Matriz Energética Brasileira 1970 2010 2030 38% 48% 14% 18% 7% 29% 35% Petróleo Carvão Hidráulica Cana Gás Urânio Lenha Outras renováveis 6% 12% 46% 2000 14% 13% 14% 3% 7% 16% 16% Obs.: Os gráficos indicam a evolução da oferta interna de energia. Os energéticos destacados explicam pelo menos ¾ da Matriz. Fontes: Balanço Energético Nacional e estudos da EPE Elaboração: EPE 12
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Participação das energias renováveis 2030 44,7% 2020 44,2% 2010 43,0%, 2005 44,5% Elaboração: EPE 25% 50% 75% Renováveis Não renováveis 13
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030) Emissões de gases de efeito estufa 10 6 tco 2 ; 10 6 tep tco 2 /tep 1.000 2,000 750 1,875 500 1,750 Fontes mais emissoras 2005 2010 2030 Óleo diesel 31,5% 28,6% 28,0% Carvão mineral(*) 12,9% 15,1% 15,2% Gasolina 12,1% 9,8% 10,5% Gás natural 11,4% 15,7% 17,3% (*) inclui coque de carvão mineral 250 0 2005 2010 2020 2030 1,625 1,500 Setores mais emissores 2005 2010 2030 Transporte 41,9% 36,8% 37,0% Indústria 35,1% 35,1% 35,2% Energia elétrica 5,8% 10,3% 10,5% Setor energético 6,7% 8,2% 7,4% Emissões específicas Emissões Oferta de energia Elaboração: EPE Emissões... milhões de toneladas de CO 2 Oferta de energia... milhões de tep Emissões específicas... tco 2 /tep 14
Potencial de PCH e de Fontes Alternativas 15
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial estimado em PCH entre 14.865 MW [2002] a 17.500 MW [estimativas mais recentes] CENTRO-OESTE NORTE NORDESTE 11,2% 8,6% SUL 19,1% SUDESTE 40,5% 20,6% Fonte: MME Elaboração EPE 16
Potencial de PCH e Fontes Alternativas BRASIL Situação do potencial em PCH 17.500 MW Elaboração EPE Operação Contrução A aproveitar 11 8 81 0 20 40 60 80 100 Descrição POTENCIAL PCH [estimativas recentes] Usinas em operação (fonte: ANEEL) Em construção (fonte: ANEEL) POTENCIAL A APROVEITAR Potência MW 17.500 1.952 1.306 14.252 % 100,0 11,1 7,5 81,4 Fonte: ANEEL, Banco de Informações de Geração (BIG). Acesso em 21/04/2008 17
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial eólico Áreas de maior potencial Norte Nordeste Sudeste Sul faixa litorânea de Amapá e Pará faixa litorânea de Maranhão, Piauí, Ceará e Rio Grande do Norte e chapadas off-shore litoral Norte fluminense e do Espírito Santo e elevações em São Paulo regiões litorâneas, principalmente Rio Grande do Sul Centro-Oeste áreas da fronteira com o Paraguai Reproduzido da Atlas de Energia Eólica (Cepel, Eletrobrás) 18
Potencial de PCH e Fontes Alternativas BRASIL Situação do potencial eólico 1.462 MW Elaboração EPE Operação Em construção 17 83 0 20 40 60 80 100 Descrição Potência MW % Usinas em operação em 2005 (fonte: ANEEL) Em construção: PROINFA (fonte: MME) TOTAL 247 1.215 1.462 16,9 83,1 100 1% do potencial 19
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Oferta de biomassa em 2005 Potencial da biomassa milhões de t/ano (base seca) Resíduos agrícolas Resíduos industriais Soja 185 Cana (bagaço) 58 Milho 176 Arroz (casca) 2 Arroz (palha) 57 Lixívia 13 Cana (palha) 60 Madeira 6 Obs.: Esses produtos agrícolas compreendem a 90% da área plantada no país e a 85% da produção nacional Potencial energético Descrição Resíduos agrícolas Resíduos agroindustriais TOTAL Fonte: PNE 2030 (p. 127) Elaboração EPE 10 6 t/ano 478 80 545 10 6 bep/dia 3,54 0,59 4,15 20
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Situação do aproveitamento energético da biomassa Aproveitamento energético dos resíduos industriais Geração Setor Indústria de Energia Energético Cana (bagaço) 6,2% 34,7%(1) 59,1% (2) Lixívia 21,6% 78,4% (3) (1) Produção de etanol; (2) Alimentos e bebidas (produção de açúcar); (3) Papel e celulose Fonte: EPE, Balanço Energético Nacional 2007l Geração de energia elétrica (potência instalada) Descrição MW % Cana (bagaço) Lixívia Madeira Arroz (casca) TOTAL 3.105,9 794,8 231,4 18,9 4.151 74,8 19,1 5,6 0,5 100 Fonte: ANEEL, Banco de Informações de Geração (BIG). Acesso em 21/04/2008 21
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial da biomassa: uso e ocupação do solo no Brasil Áreas urbanas e etc. Outros usos Pastagens Ocupação Floresta Amazônica e APC 10 6 ha 405 % 47,6% Floresta Amazônica e APC Disponível para agropecuária Culturas diversas Áreas urbans, vias, rios e outros 20 2,4% Outros usos 60 7,1% Fronteira agrícola Disponível para agropecuária 360 43,0% Pastagens Culturas temporárias e permanentes 210 61 24,7% 7,2% APC inclui Mata Atlântica, Pantanal, Terras Indígenas e outras formalmente constituídas Florestas cultivadas Fronteira agrícola 5 90 0,6% 10,6% Fonte: MAPA, 2006 apud PNE 2030 (p. 126) Elaboração EPE BRASIL 851 100% 22
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial em RSU POPULAÇÃO URBANA O potencial energético dos RSU depende principalmente de: Taxa de urbanização Taxa de coleta RSU resíduos sólidos urbanos Destinação adequada Proporção de material orgânico Tecnologia COLETADOS DESTINAÇÃO ADEQUADA aterros sanitários Material Orgânico Material Reciclável RURAL RCD resíduos de construção e demolição NÃO COLETADOS DESTINAÇÃO NÃO ADEQUADA aterros controlados e lixões Material Inerte 23
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial em RSU TAXA DE URBANIZAÇÃO TAXA DE COLETA 100% BRASIL 83% 100% BRASIL 84% 90% 92% 93% 90% 92% 80% 82% 80% 84% 86% 70% 69% 71% 70% 74% 70% 60% 60% Fonte: IBGE, Contagem da população 2007 Fonte: ABRELPE 50% 50% Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste 24
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial em RSU DESTINAÇÃO % MATERIAL ORGÂNICO % Municípios por modalidade de destinação final de RSU DESTINAÇÃO ADEQUADA = ATERRO SANITÁRIO 30% 65% Material Orgânico Material Reciclável Material Inerte Fonte: ABRELPE Fonte: IBGE, Pesq. Nacional Saneamento Básico ( 2002) e IPT-SP, Manual Gerenciamento Integrado do Lixo (1998) 25
Potencial de PCH e Fontes Alternativas Potencial em RSU 2007 2030 Referência para projeção População (milhões hab) 184,0 232,0 PNE 2030 Taxa de urbanização 83% 88% PNE 2030 RSU gerado (mil ton/dia) 168,5 254,1 1,1 kg/hab/dia (índice pesquisa ABRELPE) Taxa de coleta 84% 92% Sudeste hoje RSU coletado (mil ton/dia) 140,9 233,8 Destinação aterro sanitário 38,6% 58% Sul hoje RSU disponível (mil ton/dia) 54,4 135,6 Proporção de material orgânico 65% 48% PNE 2030 RSU para geração de energia (milhões ton/ano) 12,9 23,8 POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (MW) BIOGÁS 800 1.400 DIGESTÃO ANAERÓBICA 400 700 INCINERAÇÃO 1.600 3.000 CICLO COMBINADO 2.500 4.500 26
PCH e Fontes Alternativas no PNE 2030 27
PCH e FA no PNE 2030 Fontes renováveis consideradas para atendimento da demanda no PNE 2030 Gerenciamento da demanda Conservação Expansão da oferta Progresso autônomo (já incluído na projeção da demanda) Programa específico (conservação induzida) Autoprodução (resíduos industriais) Centrais de produção para a rede Hidrelétricas (inclusive PCH) Termelétricas a combustíveis fósseis Gás natural Carvão nacional (Sul) Carvão importado Usinas nucleares Termelétricas com fontes renováveis Biomassa cana (cogeração) Outras biomassas (resíduos urbanos) Centrais eólicas Elaboração EPE
PCH e FA no PNE 2030 Hipóteses gerais Aproveitamento dos resíduos industriais (autoprodução e cogeração) Expansão de PCH e FA na rede elétrica até 2015 conforme Plano Decenal de Expansão 2007-2016 Expansão de PCH e FA na rede elétrica após 2015 considerada ad hoc da otimização da expansão A lógica que suporta o desenvolvimento dessas fontes é fortemente condicionada por fatores externos ao setor elétrico 29
PCH e FA no PNE 2030 Hipóteses específicas (2015-2030) PCH Atingir, em 2030, o desenvolvimento de cerca de metade do potencial hoje conhecido Centrais eólicas Instalação de capacidade instalada equivalente à toda a primeira fase do PROINFA Biomassa (cana) Aproveitamento de todo potencial indicado pelos estudos específicos sobre a cana (oferta de biomassa, necessidade de energia no processo, recuperação da palha, hidrólise e produção de etanol) Biomassa (resíduos industriais) De acordo com o estudo da demanda (projeção da produção industrial, considerando aproveitamento das oportunidades (papel e celulose, siderurgia, petroquímica, produção de açúcar e álcool) Biomassa (RSU) para efeito de cálculo, considerou-se o aproveitamento energético de metade do volume de RSU produzido pelas 300 maiores cidades brasileiras (cerca de 40% do volume nacional) e uma combinação das tecnologias disponíveis, com ênfase para biogás e ciclo combinado 30
PCH e FA no PNE 2030 BRASIL 17.500 MW PCH no PNE 2030 Elaboração EPE 11 Operação Adic. indicado no PNE 2030 Em construção A aproveitar 8 34 47 PCH + 6.000 MW 0 20 40 60 80 100 Descrição POTENCIAL PCH [estimativas recentes] Usinas em operação (fonte:aneel) Em construção (fonte: ANEEL) Adicional indicado no PNE 2030 POTENCIAL A APROVEITAR Potência MW 17.500 1.952 1.306 6.000 8.242 % 100,0 11,1 7,5 34,3 47,1 31
PCH e FA no PNE 2030 Centrais eólicas no PNE 2030 BRASIL 4.762 MW [2030] Elaboração EPE Operação Adicional PROINFA 5 26 Indicado no PNE 2030 69 Centrais Eólicas + 3.300 MW 0 20 40 60 80 100 Descrição Potência MW % Usinas em operação (fonte: ANEEL) Em construção: PROINFA (fonte: MME) Adicional indicado no PNE 2030 TOTAL 247 1.215 3.300 4.762 5,2 25,5 69,3 100 32
PCH e FA no PNE 2030 Biomassa (cana) no PNE 2030 Produção Doméstica de Cana Área (10 6 ha) Produção (10 6 t/ano) 14 1.200 Produtividade 12 Área plantada 1.000 t/ha 10 Produção de cana 800 82 8 6 600 77 78 Elaboração: EPE 4 400 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2005 2015 2030 Fonte: PNE 2030 33
PCH e FA no PNE 2030 Biomassa (cana) no PNE 2030 Recuperação da palha Destinação do bagaço para produção de etanol (hidrólise) Fonte: PNE 2030 34
PCH e FA no PNE 2030 Biomassa (cana) no PNE 2030 Evolução das instalações de processamento de cana Fonte: PNE 2030 35
PCH e FA no PNE 2030 Geração a partir da biomassa para a rede (PNE 2030) BRASIL 4.762 MW [2030] Elaboração EPE 1 27 Operação Plano Decenal Indicado no PNE 2030 72 Biomassa (cana) na rede + 4.750 MW 0 20 40 60 80 100 Descrição Potência MW % Usinas em operação em 2005 Usinas consideradas no Plano Decenal Adicional indicado no PNE 2030 TOTAL 56 1.765 4.750 6.571 0,8 26,9 72,3 100 Fonte: PNE 2030 36
PCH e FA no PNE 2030 Geração a partir de RSU para a rede (PNE 2030) BRASIL 4.762 MW [2030] Elaboração EPE 2 Operação Indicado no PNE 2030 98 Geração com RSU para a rede + 1.300 MW 0 20 40 60 80 100 Descrição Potência MW % Usinas em operação (fonte ANEEL) Adicional indicado no PNE 2030 TOTAL 27 1.300 1.327 2,0 98,0 100 Fonte: PNE 2030 37
PCH e FA no PNE 2030 Matriz de Energia Elétrica (na rede) Potência Instalada 2005 MW Hidro 68.600 2005 Acréscimo de potência 2005-2030 MW Hidro 88.200 Termo 14.950 Nuclear 2.002 Outras renováveis 854 TOTAL 86.406 Obs.: inclui metade de Itaipu exclui autoprodução e importação 91% Hidráulica (*) Gás Nuclear Carvão Outras renováveis Outras não-renováveis (*) inclui importação e PCH Exclusive autoprodução Gás 12.300 Nuclear 5.345 Carvão 4.600 Outras termo 700 PCH 7.473 Eólica 4.733 Biomassa cana 6.515 RSU e outras 1.327 TOTAL 131.193 2010 81% 2030 78% 20.048 MW 15,3% da expansão na rede Importante: repartição refere-se à geração e não à potência instalada
PCH e FA no PNE 2030 Matriz Elétrica Brasileira em 2030 Ranking por fonte (inclui autoprodução) 1. Hidráulica (*) 820,7 68,6% 2. Resíduos industriais 97,8 8,2% 3. Gás 92,1 7,7% 4. PCH e FA na rede (**) 91,5 7,6% 5. Nuclear 51,6 4,3% 6. Carvão 31,4 2,6% 7. Outras não renováveis 12,5 1,0% PCH e FA 16% da geração TOTAL 1.197,6 (***) 100% (*) inclui importação, exclui PCH (**) PCH, centrais eólicas, biomassa (cana) e RSU (***) inclui perdas Repartição considerando a demanda total 39
PCH e FA no PNE 2030 Matriz Elétrica Brasileira em 2030 7,7% 4,3% 2,6% 1,0% 4,2% 8,2% 71,9% Hidráulica (inclui PCH) Resíduos industriais Outras renováveis Gás natural Nuclear Carvão Outras não-renováveis 40
Muito obrigado! EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE http://www.epe.gov.br Av. Rio Branco, 1 11 o andar 20090-003 Rio de Janeiro RJ Tel.: + 55 (21) 3512-3100 Fax: + 55 (21) 3512-3199