Programação Data: 27 de junho de 2016 Local: Auditório do 10º andar / Edifício Ventura (FINEP) Endereço: Avenida República do Chile, 330 Centro / Rio de Janeiro 14h00min às 14h15min Abertura Jaílson Bittencourt (Secretário de Políticas e Programas de Pesquisa e Desenvolvimento/MCTIC) 14h15min às 14h30min Objetivos, escopo, construção e integração de cenários de Opções de Mitigação de Emissões de GEE em Setores- CENA RIOS Chave no Brasil INTEGRADOS DE MITIGAC A O DE Regis Rathmann (Coordenador Técnico do Projeto Opções de Mitigação CGMC/MCTIC) EMISSO ES 14h30min às 16h00min DE GASES DE EFEITO ESTUFA DO Cenários integrados de mitigação de emissões de GEE do sistema energético SISTEMA ENERGÉTICO DO BRASIL ATE 2050 Roberto Schaeffer e Alexandre Szklo (COPPE/UFRJ) 16h00min às 17h00min Cenários integrados de mitigação de emissões de GEE para o setor de agricultura, florestas e outros usos do solo (AFOLU) Britaldo Silveira Soares Filho (CSR/UFMG) Prof. Roberto Schaeffer, COPPE/UFRJ 17h00min às 17h45min Debate 17h45min às 18h00min Encerramento Régis Rathmann (Coordenador Técnico do Projeto Opções de Mitigação CGMC/MCTIC) Moema Corrêa (Diretora Nacional do Projeto Opções de Mitigação CGMC/MCTIC) Brasília, 7 de junho de 2017
Contextualização
Cenários Linha de Base (LB): passado ajudando a explicar o futuro Menor influência de premissas Menor esforço técnico para elaboração Geralmente conservadora Mitigação / Baixo Carbono (BC): cenários com esforços de redução de emissões de GEE Representam os cenários alternativos (Baixo Carbono e Baixo Carbono com Inovação)
Modelo Energético de Otimização Resultado ótimo: encontra a melhor solução Identifica soluções que maximizem ou minimizem uma função objetivo, sujeitas a restrições Soluções de mínimo custo para o sistema energético Alocação eficiente dos recursos Restrição principal: atender demanda Restrições adicionais podem representar limitações físicas, tecnológicas, econômicas ou de mercado Restrições também servem para tornar o espaço de soluções possíveis mais realista Desvantagens: Soluções de canto, e falta de detecção de falhas de mercado (ainda que um bom uso das restrições possa ajudar a lidar com esta questão)
Ferramenta MESSAGE
MESSAGE MSB8000 Detalhamento Horizonte de análise: 2010 2050 Intervalos de 5 anos Sazonalidade: 12 meses Curva de carga diária: 24 horas 6 regiões (transporte de eletricidade e gás) Cerca de 8.000 tecnologias (> 300 tecnologias de BC)
Otimização: Restrições Restrições sobre capacidade instalada Restrições sobre capacidades em construção Restrição sobre uso de uma tecnologia Restrições de balanço e de participação: 30% de energia renovável Restrições informativas: Utilizar ou não tecnologias com CCS Restrições ambientais Restrições contábeis: emissões CO 2
Integração de resultados setoriais ao modelo de otimização energética MESSAGE
Integração de Modelos Procedimento iterativo de modelagem considerado no projeto Added Value for every carbon cost scenario Energy Service demand for every carbon cost scenario Energy and Carbon intensities for every carbon cost scenario $0/tCO2 $0/tCO2 $0/tCO2 $0/tCO2 EFES $25/tCO2 $50/tCO2 $100/tCO2 Sectoral Models (Demand) $25/tCO2 $50/tCO2 $100/tCO2 Sectoral Models to MESSAGE $25/tCO2 $50/tCO2 $100/tCO2 MESSAGE $25/tCO2 $50/tCO2 $100/tCO2 Results Agricultural Sector OTIMIZAGRO
Cenários integrados do sistema energético
Cenário de Linha de Base (LB) Premissas: Expansão a mínimo custo Tecnologias disponíveis Sem políticas de mitigação Ótica setorial domina a modelagem Restrições garantem trajetória BAU no curto prazo
Resultados Linha de base Consumo de Energia Primária (GWa)
Resultados Linha de base Emissões setoriais de GEE (MtCO 2 e) 789 (+35%) 870 (+49%) 1.162 (+99%) Combustion emissions, waste treatment, processes (energy and industrial facilities) and fugitive emissions of CH4. Not including emissions associated with land use. 585 Legend: Tra = Transport; Ind = Industry; Ene = Energy; EE= Electricity; Agr = Agriculture; Build = Buildings; Proc = Industrial Processes; Waste = Waste; Non-CO2 = Non-CO2 emissions.
Resultados Linha de base Geração Elétrica (TWh)
Cenários de Baixo Carbono (BC) Premissas para Baixo Carbono (BC x ): Melhores tecnologias disponíveis Diversas medidas de eficiência energética e processos produtivos de baixo carbono ( 400 tecnologias de baixo carbono) Menos restrições em relação a perfil tecnológico Modelo possui maior liberdade de otimização BC 0 = Sem valor de carbono Opções que seriam potencialmente econômicas, mas não são implementadas devido a barreiras de mercado. Conjunto de opções de não arrependimento
Resultados BC 0 Energia Primária (GWa) Aumento da cana de açúcar Diminuição do carvão
Resultados BC 0 Redução das emissões: 22% em 2050
Resultados BC 0 Emissões setoriais Legenda: LB: Cenário de Linha de Base; BC = Cenário de Baixo Carbono; Tra = Transportes; Ind = Indústria; Ene = Energia; EE = Eletricidade; Agr = Agricultura; Edif = Edificações; Proc = Processos Industriais; TratR = Resíduos; NCO2 = Emissões não CO 2.
Industrial exemplos de resultados
BC 0 Industrial - Cimento Reference Reference
BC 0 Industrial - Cimento Eficiência Energética (ex: Calor)
BC 0 Industrial - Química REF REF
BC 0 Industrial - Química Eficiência Energética: vapor
BC 0 - síntese
BC 0 Síntese Ganhos de eficiência elétrica em edificações e indústria menor necessidade de expansão de plantas termelétricas a carvão e a gás natural Ganhos de eficiência na conversão de energia térmica na indústria e refino: Medidas de custo fixo praticamente nulo, como controle adequado de queima Medidas de custo fixo baixo, ainda mais quando se considera a reposição de equipamentos em final da vida útil A partir de 2030, participação maior de VEH na frota de veículos leves, o mesmo ocorrendo para veículos PHEV e BEV a partir de 2040
BC 0 Síntese Mitigação por setor Energia: eficiência energética, especialmente no E&P Resíduos: aterro controlado, recuperação de metano no aterro, compostagem, biodigestão e incineração eficiente. Indústria: substituição de combustíveis, eficiência em vapor e calor. Principais segmentos: siderurgia, químico e cimento. Transporte: mudança de modal. Passageiros: aviões, motos e carros são substituídos por ônibus e comerciais leves. Carga: transporte rodoviário é substituído por hidroviário. Eletricidade: repotenciação de hidrelétricas, cogeração de cana-de-açúcar e menor geração a carvão. Serviços: substituição do GLP por gás natural para cocção.
Cenários de Baixo Carbono BC x : Mesmo grau de liberdade tecnológica do BC 0 Onde x representa a faixa de custo das medidas de baixo carbono (não se trata de uma taxa de carbono) Ou seja, BC25 (representa o conjunto de medidas com custo de abatimento negativos, nulos e até US$ 25/tCO 2 ) Foram elaborados cenários com custos de redução de emissões até US$ 200/tCO 2
Resultados BC x Energia Primária (Mtoe) BC 50 BC 100 Crescimento consistente da cana de açúcar, diante dos limites de uso do solo e produtividade
Resultados BC x Emissões de GEE BC 10 BC 25 BC 50 BC 100
Resultados BC x até 2050 Abatement Cost (MtCO2eq)
Resultados BC 50 rodada 2015 Geração Elétrica: CCS entra a partir de 40 US$/tCO 2 Notar expansão de GD/FV CCS fóssil
Considerações finais 34 6/7/2017
Considerações finais Disponibilidade tecnológica, ou não, de CCS bastante relevante para cenários de alto valor de CO 2. Em 2030, no cenário de referência, emissões chegam a 870 MtCO 2eq. No cenário BC0, emissões chegam a 770 MtCO 2eq Comparando nossos resultados com a NDC brasileira... 35 6/7/2017
nário (Iteração 0) Novo Cenário (Iteração 1) Considerações finais NDC Brasileira (sem AFOLU) 2025: 757 MtCO 2 e 2030: 850 MtCO 2 e US$/tCO2e MtCO2 Base REF 0 5 10 30 50 100 2010 590.4 585.2 585.2 585.2 585.2 585.2 585.2 2015 672.2 681.7 681.7 681.7 681.7 681.5 680.8 2020 686.6 636.8 599.1 597.6 585.4 573.7 540.8 2025 789.2 728.9 628.7 608.7 593.8 573.0 533.9 2030 869.9 769.5 678.0 658.6 634.5 594.3 530.4 2035 955.0 811.1 720.6 701.3 661.3 610.0 532.6 2040 1025.1 841.8 749.3 728.7 678.2 599.2 508.8 2045 1106.3 892.7 782.9 759.7 701.6 610.4 504.8 2050 1162.6 916.8 790.5 791.1 708.4 610.9 483.2 A recente MtCO2 crise Base economia 0 brasileira 5 10 implica 30 50 que 100o país 2010 590.4 585.0 585.0 585.0 585.0 585.0 585.0 provavelmente 2015conseguirá 672.2 675.2alcançar 675.2 sua NDC 675.2 675.0 no cenário 674.6 de referência ou 2020 com pouco 686.6 639.6 esforço 605.0adicional 601.7 593.2 (BC10). 589.7 O desafio 572.4 virá depois 2025 789.2 722.5 652.8 612.2 601.2 591.3 569.5 2030 869.9 761.4 704.7 662.5 644.1 624.2 577.6 2035 955.0 795.5 731.9 708.7 675.9 644.6 588.2 36 6/7/2017
Obrigado! Roberto Schaeffer roberto@ppe.ufrj.br