ENERGIAS RENOVÁVEIS: CONTRIBUIÇÃO PARA CENÁRIO DE BAIXAS EMISSÕES PUCRIO Semn Meio Ambiente Mes Redond: Energi e meio mbiente Rio Jneiro Junho 2007 www.cresesb.cepel.br
ENERGIAS RENOVÁVEIS: CONTRIBUIÇÃO PARA CENÁRIO DE BAIXAS EMISSÕES Evolução d mtriz elétric brsileir té 2030 Consirções sobre possíveis contribuições cd fonte Perspectivs e dificulds pr contribuição sts fontes Conclusões BRASIL MATRIZ ENERGÉTICA % 100 80 60 40 20 14 86 45 55 0 Mundo Brsil RENOVÁVEL NÃO RENOVÁVEL
Mtriz Elétric 2030 (Cenário B1) (Renováveis: 83,1%) 76% 2015 (Plno Decenl EE) (Renováveis: 83,7%) 80% 4% 3% 2% 3% 3% 9% 2005 ( Renováveis: 84 %) 84% 3% 1% 2% 2% 2% 10% Hidroeletricid (inclui PCH e Itipu import.) Termoeletricid (Crvão) Termoeletricid (Gás Nturl) Termoeletricid (Nucler) Termoeletricid (Derivdos Petróleo) 0% 0% 2% 2% 10% 2% Biomss Eólic e Outros Projeção Consumo Finl: Eletricid 1250 1000 750 CRESCIMENTO DO CONSUMO 1970 2005 6,7% o no 1980 2005 4,5% o no (20052030) A B1 B2 C 5,1%% 4,3% 3,9% 3,4% TWh Cenário A Cenário B1 Cenário B2 1.243,8 1.045,6 941,2 847,0 500 Cenário C 250 37,2 0 361,3 (2005) 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Obs.: inclusive utoprodução clássic/trnsportd e inclui conservção (progresso utônomo), excluindo contudo consumo setor energético
Globl Heting Source: : Instituto Pesquis Ambientl d Amzôni Emissão CO 2 Diverss Tecnologis Emissões Emissões CO2 nos CO2 nos estágios estágios produção produção Tecnologis Tecnologis energi energi (ton/gwh) (ton/gwh) Extrção Extrção Construção Construção Operção Operção Totl Totl Plnt Plnt convencionl convencionl queim queim crvão crvão 1 1 1 1 962 962 964 964 Plnt Plnt queim queim gás gás 0 0 0 0 484 484 484 484 Pequens Pequens hidrelétrics hidrelétrics 10 10 10 10 Energi Energi eólic eólic 7 7 7 7 Solr Solr fotovoltico fotovoltico 5 5 5 5 Grns Grns hidrelétrics hidrelétrics 4 4 4 4 Solr Solr térmico térmico 3 3 3 3 Lenh Lenh (Extrção (Extrção progrmável) progrmável) 1.509 1.509 3 3 1.346 1.346 160 160 Fonte: "Renewble Energy Resources: Opportunities nd Constrints 19902020" World Energy Council 1993
Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. Mturid 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 HELIOTÉRMICA TORRE CENTRAL 0.05 A 10 30.000 A 200.000 CILINDROS 50.000 DISCOS 20 50 EÓLICA 30 300 2000 BIOMASSA 27.7 PCH s 10 50.000 50 A 1.000 INTERMITENTE GRID E OFFGRID BASE GRID BASE GRID BASE GRID E OFFGRID INTERMITENTE GRID E OFFGRID BASE GRID E OFFGRID VARIÁVEL GRID E OFFGRID DEMONSTRADA (GRID) COMERCIAL (OFFGRID) PRÉ COMERCIAL COMERCIAL DEMONSTRADA COMERCIAL COMERCIAL COMERCIAL MÉDIA (GRID) ALTA (OFF GRID) ALTA ALTA MÉDIA ALTA ALTA ALTA 4.000 9.000 1.000 4.800 2.600 5.000 800 5.100 700 1.200 500 2.500 1.000 3.000 4 20 4 23 4 23 15 23 4 12 6 12 6 15 0. 0. 0. 0. 0. 20 100 0. 250 500 100 250 130 250 100 250 35 120 38 78 35 102 10 18 15 30 15 30 15 30 25 45 25 35 60 85 Em comprção custos vese levr em cont o d re distribuição
O Sol envi pr Terr energi equivlente cerc 10.000 vezes o consumo mundil energi brut Rdição Solr Globl 40 N O Cinturão Solr 35 S Fonte: Wikipedi
Atls Solrimétrico do Brsil UFPE Rdição Solr Globl Médi Anul
Potencil Solr por Região Região Norte 43,3 % Região Norste 20,5 % Região CentroOeste 19,3 % Região Suste 10,5 % Região Sul 6,4 % SWERA: Solr nd Wind Energy Resource Assessment
WEB GIS CRESESB/CEPEL www.cresesb.cepel.br/webgis www.cepel.br/cresesb/webgis
Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. PV Conectdo à re PV Neurther See (Alemnh) 360kWp
Telhdo Solr Fotovoltico Avlição do sempenho sistems fotovolticos conectdos à re Pinel fotovoltico 16 kwp em operção s 2002 Universlizção: mets e sfios MME 2004
Universlizção: mets e sfios Evolução d eletrificção dos domicílios brsileiros (1970 2000) 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 Urbn Rurl Totl Fonte: Reltório CEPELDTE 211035/2003 ginnini@cepel.br Uso d Energi: Tendênci FONTE: Informtivo d Eletronucler gosto 2001
Sistem fotovoltico gerção energi elétric
Energi e Inclusão Socil Escol d comunid Bixão do Archnjo Município Brr Sistem Fotovoltico N.S.P. Socorro Mncpurú Instlções Fotovoltics Tocntins Crinçs ssistindo à TV pel primeir vez n comunid Bo Sorte Município Dinópolis Sistem bombemento d comunid Bo Sorte Município Dinópolis
Sistem Bombemento Fotovoltico Abstecimento comunitário águ d comunid Ampá Grn Município Ampá AMAPÁ Sistem energético no posto sú e bombemento d comunid Lgo Novo Município Trtruglzinho AMAPÁ Instlções Fotovoltics Projeto Ribeirinhs Amzons (Prceri Eletrobrás) Trnsporte dos equipmentos fotovolticos Sistem solr fotovoltico instldo em N.S.P. Socorro Mncpurú
Arquipélgo São Pedro e São Pulo Estção Científic Arquipélgo São Pedro e São Pulo pinel fotovoltico 3.6kWp sslinizcão águ em opercão s jun/98 projeto do CEPEL pr CIRM Vist ére d Estção Científic É COMO GUARDAR O SOL DE DIA PARA ACENDER À NOITE DENTRO DE CASA
Cepel Eletrobrás Pesquis sobre eletrificção rurl Quse 9000 proprieds ruris nlisds pós eletrificção Rurl Eletrifiction nd CO2 Emission Drop of the emission in the mjority of sttes PARAÍBA: 2%, PARÁ: 17% e MINAS GERAIS: 43% indigentes Emissão CO2 (no) por propried MINAS GERAIS PARÁ PARAÍBA 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 exnte expost
Consumo Eletricid em Áres Ruris Consumo Energi Elétric 1800 Brsil Rurl Fse expost Perfil resincil 1500 0 20 20 40 40 60 60 80 80 100 100 120 120 140 140 160 160 180 180 200 200 220 220 240 240 260 Qtd. Proprieds 260 280 280 300 300 320 320 340 340 360 360 380 1200 900 600 300 0 Std. Dev = 147,63 Men = 97 N = 8214,00 Perfil produtivo Consumo kwh/mês PV Produção Mundil (MW)
SOLAR FOTOVOLTAICO Po contribuir, num primeiro momento, em plicções distntes d re, em prticulr n região mzônic Cso hj um significtiv redução custos, plicções interligds pom contribuir num cenário em que substitu fontes térmics Produção equipmentos no Brsil tem vntgem utilizr bse hidráulic (menor emissão n produção equipmentos) Melhorndo condições vid no cmpo po judr fixr populções n áre rurl diminuindo pressão sobre os grns centros
Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. Aquecimento Solr
Uso Energi Elétric Brsil (Resincil) Como s pessos usm energi um modo gerl: Chuv. El. 30% 4%5% 6% 20% 25% 10% Televisão Iluminção Máquin Lvr Outros Gel. E Freezer Ferro El. Aquecimento Solr O Brsil possui sétim mior áre coletores solres instldos do mundo: 3,1 milhões m² 84% no setor resincil 15% no setor terciário (hotéis e serviços) 1% no setor industril Em termos populcionis, o Brsil possui pens 1,72 m² áre coletor instld pr cd 100 mil hbitntes, muito trás Chipre (84,4), Brbdos (26,9) e Turqui (13,5) A tx médi crescimento nul d áre coletor instld no Brsil é 14%, enqunto no Cndá é 50%, n Alemnh 39%, n Frnç e Gréci, 34%.
Tecnologis Conversão Diret d Rdição Solr Heliotermi Discos Cilindros Tecnologis Conversão Diret d Rdição Solr Heliotermi Torre Centrl
Pdre Mnuel A. Gomes junto o seu Pirelióforo presentdo n Exposição Universl Sint Louis, em 1904, on foi glrdodo com o Grn Prémio. (50 m2; ~3800ºC). SOLAR TÉRMICO Grn oportunid crescimento d utilizção coletores solres s que legislção e finncimento estimulem su utilizção Des que hj diminuição custos, gerção heliotérmic porá dr su contribuição, em prticulr n Região Norste
Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. Aplicções d Energi Eólic Ctvento Bombemento d águ Residêncis Fzends Aplicções Remots
Aplicções d Energi Eólic Pequeno Porte ( 10 kw) Residêncis Fzends Aplicções Remots Intermediário (10250 kw) Sistems Híbridos Gerção Distribuíd Grn Porte (250 kw 2+MW) Fzends Eólics Gerção Distribuíd Sistems Grn Porte
Desenvolvimento d Tecnologi 7.000 kw Diâmetro do rotor (m) 140 120 100 80 60 40 20 Aerogerdores Série Protótipos 50 kw 600 kw 500 kw 300 kw 1,500 kw 2,500 kw 5,000 kw 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Ano Aerogerdores grn porte Turbin Eólic Blclv (1931) 100 kw Turbin Eólic Brush (1888) 12 kw
Evolução do Perfil Aerodinâmico SAZONALIDADE DAS USINAS EÓLICAS DO PROINFA 6.000 Eólics NE 350.000 Vzão (m3/s) 5.000 4.000 3.000 2.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 PROINFA Eólics do NE (MWh) 1.000 Vzão do Rio São Frncisco 50.000 0 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ 0
Potencil Eólico Atls do Potencil Eólico Brsileiro
Potencil Eólico por Região ENERGIA EÓLICA Perspectivs crescimento e ser lterntiv um expnsão gerção térmic contribuindo pr evitr umento emissões O grn potencil eólico brsileiro e evolução tecnológic pontm eólic como um lterntiv viável econômic e mbientlmente Comprtilhmento áres com outrs tivids e tmbém um crcterístic positiv ser ressltd O PNE 2030 indic um inserção, té 2030, proximdmente 5.000 MW d tecnologi eólic. Este número po ser encrdo como conservdor, vendo ser revisto à medid que ess tecnologi se firmr no Brsil Os Vlores Econômicos d gerção eólic vrim 203 231 R$/MWh, pr ftores cpcid entre 0,42 e 0,32, respectivmente, sendo superior à médi preços dos leilões energi nov, R$ 139,00/MWh.
ILHA DE TRINDADE LOCALIZAÇÃO Fernndo Noronh ~360km Trind Trind ~1.167km
Loclizção previst pr o sistem gerção Aerogerdores Subestção FV LOCALIZAÇÃO DA GERAÇÃO Usin Refeitório Alojmento Enfermri e Frigorífic
Substituindo Usin Nucler por Energi Solr Fotovoltic e Energi Eólic Áres Equivlentes Necessáris 10 TWh/no Eólico 570 km2 Solr 69 km2 Ilh Grn Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc.
Biomss Biomss: Energi e Mteriis Biomss O proveitmento do bgço como combustível é competitivo com s mis opções térmics do sistem. Estimse que vlores dicionis gerção elétric por bgço cn d orm 6.400 MW sejm inseridos n mtriz elétric brsileir té 2030. No cso dos segmentos mireiro e rrozeiro, embor o potencil intificdo sej pequen importânci do ponto vist ncionl, é preciso ter clrez que o mesmo é grn relevânci nos contextos regionl e locl. Estimse um potencil 1.300 MW nesses 2 segmentos. O custo gerção com resíduos rroz está em torno R$ 117,00/MWh e o mir R$ 114,00/MWh. FONTE: MME
PCHs Potencil Estimdo PCH Fonte: EPE Apresentção PNE 2030
PCHs Pr todo o Brsil temse intificdo um potencil d orm 15.000 MW, em proximdmente 3.000 proveitmentos 1 30 MW. Até 2030, prevêse um cpcid instld 7800 MW. No PROINFA serão crescidos 1.191 MW, perfzendo 63 empreendimentos. Os leilões crescentrm mis 200,88 MW em 2005/2006. O custo gerção é d orm R$ 135,00/MWh, penr ds condições finnceirs do projeto. Dificulds com licencimento mbientl FONTE: MME Usin Hidroelétric Mrmelos Zero MG 1889
EÓLICO Potencil Indictivo : 143.000 MW Projetos utorizdos : 6.601 MW* SOLAR Potencil Aplicção: 100 MWp PCH Inventrido : 15.000 MW Projetos utorizdos : 3.936 MW * (Fonte: EMME,2004) BIOMASSA Potencil Técnico sucrolcooleiro : 8.000 MW Arroz e ppel celulose : 1300 MW Projetos utorizdos : 1.772 MW Emissão CO 2 Diverss Tecnologis Emissões Emissões CO2 nos CO2 nos estágios estágios produção produção Tecnologis Tecnologis energi energi (ton/gwh) (ton/gwh) Extrção Extrção Construção Construção Operção Operção Totl Totl Plnt Plnt convencionl convencionl queim queim crvão crvão 1 1 1 1 962 962 964 964 Plnt Plnt queim queim gás gás 0 0 0 0 484 484 484 484 Pequens Pequens hidrelétrics hidrelétrics 10 10 10 10 Energi Energi eólic eólic 7 7 7 7 Solr Solr fotovoltico fotovoltico 5 5 5 5 Grns Grns hidrelétrics hidrelétrics 4 4 4 4 Solr Solr térmico térmico 3 3 3 3 Lenh Lenh (Extrção (Extrção progrmável) progrmável) 1.509 1.509 3 3 1.346 1.346 160 160 Fonte: "Renewble Energy Resources: Opportunities nd Constrints 19902020" World Energy Council 1993
Mtriz Elétric 2030 (Cenário B1) (Renováveis: 83,1%) 76% 2015 (Plno Decenl EE) (Renováveis: 83,7%) 80% 4% 3% 2% 3% 3% 9% 2005 ( Renováveis: 84 %) 84% 3% 1% 2% 2% 2% 10% Hidroeletricid (inclui PCH e Itipu import.) Termoeletricid (Crvão) Termoeletricid (Gás Nturl) Termoeletricid (Nucler) Termoeletricid (Derivdos Petróleo) 0% 0% 2% 2% 10% 2% Biomss Eólic e Outros Cpcid instld (MW) ds tivids projeto provds n CIMGC 1500 1250 1000 750 500 250 0 1143,2 460,7 310 165,6 115,32 Biomss PCH Hidrelétric Eólic Biogás Cpcid instld (MW) ds tivids projeto provds n CIMGC Totl: 2194,82 Hidrelétric 14% PCH 21% Biomss 52% Biomss PCH Hidrelétric Eólic Biogás
O Futuro ds Fontes Renováveis Energi
Energi e Inclusão Socil Conclusões: últims notícis O crvão, e o petróleo não serão os reis d energi mundil pr sempre. Não é mis um tolice olhr o sol, o vento e pr s onds do mr The Economist A id d pedr não cbou porque cbrm s pedrs; não é necessário que o petróleo cbe pr entrrmos em um nov er energi SHELL
Conclusões: últims notícis Ás vezes ser morno é olhr pr trás Gilberto Gil Centro Referênci pr Energi Solr e Eólic Sérgio Brito CRESESB www.cresesb.cepel.br Promover o senvolvimento ds energis solr e eólic trvés d difusão conhecimentos, d mplição do diálogo entre s entids envolvids e do estímulo à implementção estudos e projetos.
Conclusões: últims notícis Ás vezes ser morno é olhr pr trás Gilberto Gil