INTEGRAÇÃO GÁS- ELETRICIDADE NO BRASIL Principais Desafios

Luiz Barroso

luiz@psr-inc.com

Portfólio de expansão: eixo renovável

► Hidroelétricas

Grandes usinas na Amazônia

► Renováveis “não hidro”

Biomassa

Eólica

PCH

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► Atributos interessantes

Complementariedade regional

Complementariedade na produção

As hidroelétricas facilitam a integração das renováveis e formam o eixo de expansão renovável

Portfólio de expansão: eixo termoelétrico

► Um “paraíso renovável” precisa de térmicas?

Sim!

• Compensar a redução da capacidade de armazenamento das novas

hidroelétricas e a intermitência na produção de renováveis

• A capacidade das térmicas de produzir energia quando necessário, sem

depender da natureza (“despachabilidade”) é muito importante para

enfrentar eventos adversos/inesperados (atrasos, falhas, secas etc.)

► Tecnologias

Gás (local + LNG)

Carvão

Nuclear

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Alternativas de contratação para térmicas

► Contratos respaldados por “garantia física” Calculada pelo MME/EPE a partir de parâmetros técnicos da usina

Função do custo variável unitário (CVU) e inflexibilidade da térmica

Ga

ran

tía

Fís

ica

Custo Variável UnitárioG

ara

ntí

a F

ísic

a

Inflexibilidade

Para uma térmica flexível, quanto maior seu CVU, menor

sua garantia física

Para um mesmo CVU, quanto maior a inflexibilidade, maior sua

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► Contratos de suprimento com consumidores livres Negociação bilateral em contratos por quantidade (preço “fixo” em

R$/MWh de garantia física, risco hidrológico com a térmica)

Mesmo com benefícios de autoprodução, desafio é o preço da energia

► Contratos de suprimento com consumidores regulados Foco desta apresentação

Mercado organizado de leilões de contratos de longo prazo

Contratos por disponibilidade transferem ao consumidor riscos

difíceis de serem gerenciados pelo investidor individual

Precificação através do Índice Custo Benefício (ICB)

Alternativas de comercialização para térmicas

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► Custo da energia pela ótica do consumidor: investidor oferece somente a

despesa fixa. A expectativa das variáveis são estimadas pelo leiloeiro.

ICB = (Receita Fixa + COP + CEC) (R$/ano)

Garantia Física (MWh/ano)

► No leilão, o ICB é usado para comparar ofertas no leilão; no dia a dia, o

consumidor pagará a parcela fixa e a realização das parcelas variáveis

(independente das estimativas na época do leilão)

O ICB: captura trade-off entre custos fixos e variáveis

Custo da parcela fixa (ofertada pelo investidor no

leilão)

Custo da parcela fixa (ofertada pelo investidor no

leilão)

custo de operação (COP), compra e venda na CCEE (CEC) e GF (estimadas pelo governo antes do leilão a partir da declaração de

CVU e inflexibilidade da usina)

custo de operação (COP), compra e venda na CCEE (CEC) e GF (estimadas pelo governo antes do leilão a partir da declaração de

CVU e inflexibilidade da usina)

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Exemplo do ICB considerando teto do A-5

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RFmax = ~ 93 R$/MWh

Assume venda de 100% da GF no centro de gravidadeFator K: COP + CEC + Delta K, estimativas PSR para A-5 de 2014

Fator K(R$/MWh)

RF total(R$/MWh)

+ICB = (R$/MWh)

Remunerar custos fixos (incluindo take or pay) e remunerar o capital

Soma “COP+CEC+Delta K”

197 =

Preço teto do leilão

104RF total +UTE GNL Flex, com despacho antecipado e CVU = 250 R$/MWh

Estimativa da PSR

Principais desafios para as UTEs a GN

1. Dilema produtor de gás natural vs gerador

2. Competição com as outras fontes

3. Lastro de gás natural nos leilões de energia nova

8

9

Esta flexibilidade é valorizada economicamente no ICB

Lógica econômica do setor elétricoA predominância de uma fonte mais barata (hidro) torna o

despacho térmico bastante variável o setor elétrico gosta de térmicas flexíveis (“pay per view”)

Lógica econômica do setor de gás natural

► A flexibilidade operativa não exime o produtor de gás de garantir

infraestrutura de produção e transporte para o consumo termelétrico

máximo, mesmo quando as térmicas não são despachadas

► Como esta infraestrutura está baseada principalmente em custos fixos, e

não é econômico construi-la com capacidade ociosa 70% do tempo.

► É a origem das cláusulas de Take or Pay (ToP) nos contratos de gás...

Transformam custos variáveis (precificados pelos seus valores esperados no

ICB) em custos fixos (precificados diretamente na Receita Fixa)

Para um mesmo preço do gás, o aumento da inflexibilidade aumenta o ICB

A flexibilidade operativa do setor elétrico não é ótima sob a ótica do setor de gás natural

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Exemplo do ICB considerando teto do A-5

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RFmax = ~ 93 R$/MWh

Assume venda de 100% da GF no centro de gravidadeFator K: COP + CEC + Delta K, estimativas PSR para A-5 de 2014

RFmax = 167 R$/MWh

104RF total +197 = UTE GNL Flex, com despacho antecipado e CVU = 250 R$/MWh

UTE GN com 50% de inflexibilidade e CVU = 130 R$/MWh

30RF total197 = +

Fator K(R$/MWh)

RF total(R$/MWh)

+ICB = (R$/MWh)

Remunerar custos fixos (incluindo take or pay) e remunerar o capital

Soma “COP+CEC+Delta K”

Remunerar todos os custos fixos incluindo os 50% de ToP

150 160

170 179

128

162

196

231

4 6 8 10 12 14 16 18

ICB

(R

$/M

Wh

)

Preço do GN na UTE e sem impostos – US$/MMBTU

ToP 0% ToP 70%

UTE com GN a 12 US$/MMBTU flexível deslocaria termicas com ToP de 70% com preços > 6 US$/MMBTU

Parâmetros COP, CEC e GF calculados com critério do 1º LEN A-5 de 2013 (CMO = CME = 102 R$/MWh e sem CVaR)

Apenas UTEs com preço de GN de cerca de 5 US$/MMBTU seriam competitivas com as UTEs flexíveis.

Exemplo: Impacto do ToP (2013, pré-CVaR)

Preço do GN no city gate (sem impostos) – US$/MMBTU

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► A partir 2013, os parâmetros do ICB passaram a ser calculados com o

CVaR (adequou os critérios de planejamento com operação)

199

230

267

308

129

165

202

240

150160

170179

128

162

196

231

4 6 8 10 12 14 16 18

ICB

(R

$/M

Wh

)

Preço do GN na UTE e sem impostos – US$/MMBTU

ToP 0% com CVaR ToP 70% com CVaR

ToP 0% sem CVaR ToP 70% sem CVaR

Impacto do CVaR

Preço do GN no city gate (sem impostos) – US$/MMBTU

O CVaR aumenta sensivelmente o ICB das UTEs flexíveis, com pouco impacto nas UTEs com ToP de 70%.

UTEs com ToP de 70% e preço de GN de até 8 US$/MMBTU poderiam deslocar UTEs flexíveis com preços superiores a 12 US$/MMBTU

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Em resumo...

► A metodologia anterior de cálculo do ICB penalizava

termelétricas inflexíveis, favorecendo UTEs com CVUs

elevados porém flexíveis

► A alteração metodológica ocorrida para os leilões de 2013

corrigiu a distorção no cálculo do ICB, passando a valorizar a

inflexibilidade das termelétricas

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Mas inflexibilidade não seria ruim para o sistema elétrico?

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► Por solicitação do IBP, a PSR preparou um estudo analisando os custos e

benefícios totais de uma expansão térmica com maior inflexibilidade

► Metodologia:

1. Construção de cenários de oferta e demanda com inserção térmica a gás na expansão

com diferentes combinações de inflexibilidade e CVU• Preços de gás diferenciados para térmicas flexiveis e inflexiveis

• Garantia física total dos cenários igualada

2. Comparação econômica entre os custos e benefícios totais entre os cenários• Diferenças entre custo operativo termelétrico e déficit

• Diferenças entre custos fixos (investimento e O&M)

► O objetivo foi representar o efeito sinérgico de uma expansão baseada em

térmicas flexíveis ou inflexíveis, considerando a inserção hidro sem

reservatório e os procedimentos operativos atualmente em vigor

► Mostrou-se que uma expansão com maior ToP pode acarretar em custos

totais inferiores à alternativa flexível dependendo do preço do gás...

Analisando custos e benefícios da inflexibilidade

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Custo esperado total médio anual (2019-2030)Déficit + Operativo Termelétrico + O&M fixo + Investimento + TUST

O caso com ToP de 70% possui custo total menor ou igual ao caso 100% flexível (menor custo de investimento)... inflexibilidade não necessariamente é ruim para o sistema quando todas as sinergias são consideradas

No entanto, há limite na inflexibilidade para os leilões...

► Em 2008 uma térmica totalmente inflexível (200 MW) usando

vapor de processo industrial ganhou um leilão A-5…

► …mas a partir de 2009 as diretrizes do leilão definem um

limite máximo para a inflexibilidade operativa das térmicas:

50% da capacidade disponível

Exceção para a biomassa (inflexibilidade plena durante a safra)

► Regra definida possivelmente para maximizar a coordenação

hidrotérmica, minimizando vertimentos

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O ToP maior afeta o vertimento?

18

O sistema elétrico podeabsorver ToP mais elevados: apenas 2% de probabilidade do aumento do ToP aumentar o vertimento

O sistema elétrico podeabsorver ToP mais elevados: apenas 2% de probabilidade do aumento do ToP aumentar o vertimento

Assimetria na Competição com as outras fontes

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É necessário aperfeiçoar os

critérios

Benefício Elétrico

Benefício Energético

Atendimento à ponta

Preço de Energia

Redução Emissões

Sinergia hidro

Preço Energia

► As restrições atuais nos leilões para inflexibilidade reconhecem

que a despachabilidade possui um valor

► Mas a despachabilidade não é valorizada explicitamente nos

leilões, assim como outros atributos...

Necessidade de comprovação de lastro de GN

► Por fim, mesmo que os entraves anteriores sejam resolvidos,

há outros entraves regulatórios... Exemplo: comprovação imediata de lastro de gás pela duração do

contrato e considerando o despacho na base

► ...que podem ser facilmente “consertados”: Horizonte rolante para comprovação de lastro (quantil da distribuição

de consumo projetado para os próximos 5 anos)

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Outros aperfeiçoamentos

► “Desenvolvimento do Mercado de Gás Natural no Brasil para

Geração de Energia Elétrica” - projeto de P&D em

andamento, conduzido pela EPASA e organizado pela APINE

► Propostas de aperfeiçoamento apresentadas e simuladas

visando maior integração das indústrias em planejamento,

comercialização e operação, olhando todos os recursos

(armazenamento, produção e transporte de EE e GN)

► Exemplo de proposta: permitir sazonalizar declaração de

CVUs e inflexibilidade nos leilões

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Conclusões

► O acionamento recente de toda capacidade térmica do país teve como

benefício colateral reduzir a “demonização” das termelétricas e estimular

sua reabilitação pois o Brasil precisará de térmicas

► O perfil da nova oferta de gás demandará a discussão sobre a questão da

inflexibilidade, de forma a permitir um portfólio de térmicas com distintos

niveis de inflexibilidade de forma a melhor utilizar os recursos existentes

► Há propostas de solução para os obstáculos regulatórios

A ANP é parte fundamental no processo

No caso dos leilões, a competição poderia ser apenas através de um

ICB “aperfeiçoado”, sem limitações em CVU e inflexibilidade

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