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GESEL – Grupo de Estudos do Setor Elétrico – IE/UFRJ A Dinâmica Evolutiva da Matriz Brasileira e a Necessidade de Geração Complementar Nivalde J. de Castro Roberto Brandão Guilherme de A. Dantas Rio de Janeiro, 07 de Julho de 2011
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A Dinâmica Evolutiva da Matriz Brasileira e a Necessidade de
Geração ComplementarNivalde J. de Castro
Roberto BrandãoGuilherme de A. Dantas
Rio de Janeiro, 07 de Julho de 2011
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Sumário
Características da Matriz Elétrica Brasileira A Importância dos Reservatórios
( Albufeiras) A Redução da Capacidade de
Regularização Complementação da Geração Hídrica Alternativas de Complementação.
Introdução A oferta brasileira de energia elétrica se expandiu ao longo do
século XX a partir da exploração do potencial hídrico do país
A da matriz hidroelétrica tem por base grandes reservatórios
As restrições ambientais à construção de CHE com reservatórios determina necessidade de geração complementar ao parque hídrico: Mudança no Padrão de Geração do Século XX.
O Brasil possui um amplo leque de fontes a serem utilizadas para a complementação do parque hidroelétrico.
Questão central: qual o mix de fontes a ser adotado?
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A Matriz Elétrica Brasileira
O Sistema Elétrico Brasileiro é uma das melhores do Mundo:
85% da demanda por EE vem de CHE
O perfil hídrico da matriz brasileira garante oferta de energia a custos competitivos ao nível da geração: novas CHE do Rio Madeira e de Belo Monte 36,6 euros o MWh
A geração hídrica contribui para a baixa intensidade em carbono da matriz energética brasileira.
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A Matriz Elétrica Brasileira
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Participação da Geração Hidroelétrica na Oferta Brasileira de Energia Elétrica
Anos (% da geração total)
2005 92,45
2006 91,81
2007 92,78
2008 84,10
2009 88,50Fonte: Histórico da Geração do Site do ONS e MELO (2010).
A Matriz Elétrica Brasileira
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Participação da Hidroeletricidade na Geração Doméstica de Energia Elétrica em 2008
Paises Em %
Noruega 98,5
Brasil 79,8
Venezuela 72,8
Canadá 58,7
Suécia 46,1
Fonte: IEA (2010).
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Capacidade Instalada do SIN em 31/12/2009
Fonte: ONS (2010).
80%
13%
2% 4%1%
Hidroelétrica
Termoelétrica
Nuclear
Biomassa
Eólica
Total Disponível: 103.598 MW
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A energia hídrica é determinada pelas afluências: comportamento aleatório.Necessidade de considerável folga entre a demanda de ponta e a capacidade instalada do sistema. As centrais térmicas atuam como backup do sistema: são despachadas em reduzido número de horas do ano.
A Importância dos Reservatórios (Albufeiras)
A ENA - energia natural afluente (energia das chuvas) tem forte componente sazonal;
A existência de grandes reservatórios de acumulação permitem a regularização da geração hídrica ao longo de todo o ano;
Os reservatórios acumulam água das chuvas no período úmido do ano, que é convertida em energia elétrica no período seco do ano.
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A Importância dos Reservatórios
A Sazonalidade da Energia Natural Afluente
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A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta
O Brasil detém expressivo potencial hídrico que vem sendo aproveitado para o atendimento da demanda crescente por energia elétrica. 70 % do potencial está na Região Norte: é plana, tem áreas de proteção ambiental e reservas indígenas Legislação ambiental a partir da Constituição de 1988 é muito rígida.
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A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta
Solução: Centrais hidroelétricas tipo fio d´água com a capacidade de estocar água crescendo a taxa inferior ao crescimento da capacidade instalada. No horizonte de 2010 a 2019, a capacidade instalada de geração hídrica se expandirá 61% e a capacidade de armazenamento aumentará 11% !!!. Conclusão: redução da capacidade de regularização da oferta de energia hidroelétrica.
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A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta
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A Redução da Capacidade da Regularização da Oferta
Evolução da Energia Armazenada Máxima e Grau de Regularização do SIN
Fonte: ONS (2010).
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Complementação da Matriz
Haverá uma grande quantidade de geração hidroelétrica no período úmido do ano, com CHE eventualmente vertendo água. Haverá necessidade de complementação à hidroeletricidade no período seco do ano. Não será uma complementação com função backup, mas geração contínua na base do sistema.Mudança no Padrão de Geração que prevaleceu no Século XX – Dinâmica Evolutiva
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Complementação da Matriz
Esta complementação deve priorizar centrais com características técnicas e econômicas compatíveis para operação na base do sistema part time:
• Eólicas;• Centrais de Biomassa Canavieira;• Plantas Nucleares;• Térmicas a Carvão;• Térmicas a Gás Natural.
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A energia eólica e a bioeletricidade canavieira são fontes de energia complementares ao parque hídrico Estão em linha com a Economia de Baixo Carbono Inserção na matriz brasileira deve ser priorizada em detrimento relativo às fontes fósseis.
Complementação da Matriz
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Os ventos, sobretudo na Região Nordeste, são mais intensos e regulares no período seco do ano.
O potencial eólico do Brasil era estimado até 2009 em 143 GW.
Medições preliminares com torres de 100 metros estimam potencial superior a 300 GW.
Complementação da Matriz: Eólica
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Fonte: TORRES (2009).
Complementaridade entre Energia Hídrica e Eólica
Complementação da Matriz: Eólica
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A safra de cana de açúcar na Região Centro Sul ocorre nos meses de maio e novembro.
Coincide com o período seco que concentra 70% da capacidade dos reservatórios brasileiros;
Estimativas do ONS indicam que a cada 1.000 MWmed de bioeletricidade no período seco do ano resulta economia de 4% dos reservatórios.
Complementação da Matriz: Bioeletricidade
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Problema: energia eólica e a bioeletricidade canavieira são fontes de energia intermitentes Não são fontes adequadas a operarem na base do sistema
Conclusão: necessidade de fontes aptas a operação na base no período seco .
Complementação da Matriz
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A geração nuclear apresenta características técnicas e econômicas adequadas para operação na base do sistema. Investimentos nesta fonte são compatíveis com a busca de garantia do suprimento.O Brasil dispõe de expressivas reservas de urânio e tem complexo industrial e tecnológicoFonte que não emite de gases de efeito estufa.
Complementação da Matriz: Energia Nuclear
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É falacioso o argumento que a energia nuclear é uma energia barata. Detém incertezas (e não riscos) relativas aos impactos de um acidente nuclear: Fukushima.Conclusão: investimentos em energia nuclear não devem ser priorizados na expansão da matriz brasileira.
Complementação da Matriz: Energia Nuclear
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Plantas movidas a carvão são aptas a operação de base.
Apresentam baixo custo variável em relação às demais opções fósseis, mas são poluidoras;
Brasil possui carvão de baixa qualidade.
Criaria aumento da dependência energética.
Complementação da Matriz: Carvão
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Centrais térmicas de ciclo combinado movidas a gás natural são apropriadas a operação na base do sistema.
Dentre as fontes térmicas, o gás natural é aquela com menor emissão de poluentes.
A oferta crescente brasileira de gás natural abre uma janela de oportunidade para a participação do gás natural na matriz brasileira.
Complementação da Matriz: Gás Natural
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A inserção de plantas a gás natural na matriz brasileira requer arranjos regulatórios que permitam este tipo de empreendimento ser competitivo nos leilões
É preciso se encontrar destinação para o gás natural no período úmido do ano.
Complementação da Matriz: Gás Natural
Complementação da Matriz
Qual o melhor Mix de Complementaridade à Matriz Hidroelétrica?
Paradoxo da Abundância
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Complementaridade da Matriz
0102030405060708090
100110120
Meses
GW
méd
Energia Natural 2008 Nova Hidro Biomassa Gás Eólica
Fonte: Elaborado por GESEL/IE/UFRJ a partir de dados básicos do ONS.
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Considerações Finais
A predominância hídrica na matriz elétrica brasileira fundamenta-se na existência de grandes reservatóriosA expansão do parque hidroelétrico ocorrerá sem uma expansão proporcional na capacidade dos reservatórios Resultará em redução da capacidade de regularização da oferta hídrica
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Considerações Finais
A complementação da geração hidroelétrica deve priorizar fontes que possibilitem:
manutenção da competitividade de custos
segurança do suprimento e operação
sustentabilidade ambiental da matriz
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Obrigadinho!!!!!!
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