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Mesa Redonda:O Papel das PCH e Fontes Alternativas de Energia na
Matriz Energética Brasileira
Amilcar GuerreiroDiretor de Estudos Econômicos e Energéticos
Empresa de Pesquisa Energética - EPE
Belo Horizonte, MG22 de Abril de 2008
VI SIMPÓSIO BRASILEIROsobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
2O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Centrais eólicas
RSU
PCH
Aproveitamento energético da biomassa
Resíduos industriais
Cana
� ESCOPO DA APRESENTAÇÃO
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
4O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
5O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
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 etendo como horizonte o ano 2030
PN
E 2
030
O Que é
Período de realização
Números
49especialistasconsultados
84notas
técnicas
36técnicos
envolvidos
10semináriostemáticos
Realização
Relatório final disponível em <http://www.epe.gov.br>
6O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Produção
ConsumoPetróleo
Gás
Outras fontes deprodução deeletricidade
Eletricidade
Derivados(Refino)
Biomassa daCana
ResidênciasIndústriaTransporteServiços
AgropecuáriaSetor público
ResidênciasIndústriaTransporteServiços
AgropecuáriaSetor público
2
3
5
6
Módulo Macroeconômico
CenáriosMundiais
CenáriosNacionais
1
CrescimentoDemográfico
Outras fontesprimárias
4
Elaboração: EPE
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
Visão geral da abordagem
7O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
CenáriosMundiais
CenáriosNacionais
MCMLPConsistência
Macroeconômica
Módulo Macroeconômico
Estudos daDemanda
MIPEMSRSetor Residencial
Premissas setoriais
Demografia
Conservação
Investimentos
Meio Ambiente
Módulo da Demanda
Estudos daOferta
MESSAGEMELP
Setor Elétrico
M-REFRefino
Preços e Custos
Tecnologia
Recursos Energéticos
Meio Ambiente
Regulação
Módulo da Oferta
Modelos de Consistência EnergéticaParâmetros de Controle
OfertaInterna deEnergia
ConsumoFinal deEnergia
EstudosFinais
Modelos utilizados
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
8O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
3cenáriosmundiais
6cenáriosnacionais
4projeções doconsumo de
energia
1cenários
referencial
MU
ND
O
BR
AS
IL4,1
3,0
CENÁRIO MACROECONÔMICO DE REFERÊNCIATOTAL POR SETOR
MU
ND
O
BR
AS
IL4,1
3,0
CENÁRIO MACROECONÔMICO DE REFERÊNCIATOTAL POR SETOR
Cenários macroeconômicos: 2005-2030
Obs.: taxas médias anuaisElaboração: EPE
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Elaboração: EPE
Crescimento demográfico brasileiro: 2005-2030
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0
100
200
300
400
500
1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
,
482,8
195,9
62,1
milhões de tEP
CRESCIMENTO DO CONSUMO
1970-2005 3,3% ao ano
2005-2030 3,7% ao ano
0
1
2
3
4
5
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: EPEFonte dos dados internacionais: AIE, 2005
Espanha
CoréiaRep. Tcheca
Líbia
GréciaPortugal
Hungria
ChileMéxico
Costa RicaUruguai
Argentina
Brasil 2030
Brasil 2004
Renda per capita (US$ [2000]/hab)
China
ÍndiaCongo
Co
nsu
mo
de e
nerg
ia p
er
cap
ita (
tEP
/h
ab
)
Projeção do consumo de energia
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
11O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0,2140,221
0,229
0,242
0,2130,21
0,238
0,295
0,200
0,225
0,250
0,275
0,300
1970 1980 1990 2000 2005 2010 2020 2030
tEP/US$ 1000 [2005]
4,0
2,2
4,1
3,2
2,5
3,7
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0PIBEnergia
Elasticidade-renda do consumo
1970 - 2005 1980 - 2005 2005 - 2030
Intensidade energética do PIB*
Obs.: exclusive consumo não energético Elaboração: EPE
Indicadores
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
12O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
38%
48%
Petróleo GásCarvão UrânioHidráulica LenhaCana Outras renováveis
46%
16%
12%
29%
16%7%3%
14%
6%
7%
18%
1970
14%
35%
13%
14%2000
2010 2030
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 EPEElaboração: EPE
Evolução da Matriz Energética Brasileira
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
13O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
44,5%
43,0%
44,2%
44,7%
25% 50% 75%
2005
2010
2020
2030
Renováveis Não renováveis
,
Elaboração: EPE
Participação das energias renováveis
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
14O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0
250
500
750
1.000
2005 2010 2020 2030
1,500
1,625
1,750
1,875
2,000
Emissões específicas Emissões Oferta de energia
Emissões....................... milhões de toneladas de CO2
Oferta de energia.......... milhões de tepEmissões específicas..... tCO2/tep
106 tCO2; 106 tep tCO2/tep
Fontes mais emissoras2005 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
Setores mais emissores2005 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%
Elaboração: EPE
Emissões de gases de efeito estufa
� Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
15O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e de Fontes Alternativas
16O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
NORTE
11,2%
NORDESTE
8,6%
SUDESTE
40,5%
SUL
20,6%
CENTRO-OESTE
19,1%
Potencial estimado em PCH ���� entre 14.865 MW [2002] a 17.500 MW [estimativas mais recentes]
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Fonte: MMEElaboração EPE
17O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Contrução A aproveitar
11
BRASIL 17.500 MW Elaboração EPE
8 81
11,11.952Usinas em operação (fonte: ANEEL)
81,414.252POTENCIAL A APROVEITAR
7,51.306Em construção (fonte: ANEEL)
100,017.500POTENCIAL PCH [estimativas recentes]
%Potência
MWDescrição
Situação do potencial em PCH
Fonte: ANEEL, Banco de Informações de Geração (BIG). Acesso em 21/04/2008
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
18O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Reproduzido da Atlas de Energia Eólica (Cepel, Eletrobrás)
� Áreas de maior potencial
• Norte faixa litorânea de Amapá e Pará
• Nordeste faixa litorânea de Maranhão,
Piauí, Ceará e Rio Grande do
Norte e chapadas off-shore
• Sudeste litoral Norte fluminense e do
Espírito Santo e elevações em
São Paulo
• Sul regiões litorâneas,
principalmente Rio Grande do Sul
• Centro-Oeste áreas da fronteira com o Paraguai
Potencial eólico
19O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Em construção
17
BRASIL 1.462 MW Elaboração EPE
83
16,9247Usinas em operação em 2005 (fonte: ANEEL)
1001.462TOTAL
83,11.215Em construção: PROINFA (fonte: MME)
%Potência
MWDescrição
Situação do potencial eólico
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
1% do potencial
20O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
3,54478Resíduos agrícolas
4,15545TOTAL
0,5980Resíduos agroindustriais
106 bep/dia106 t/anoDescrição
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Fonte: PNE 2030 (p. 127)Elaboração EPE
Resíduos agrícolas Resíduos industriais
Soja 185 Cana (bagaço) 58Milho 176 Arroz (casca) 2Arroz (palha) 57 Lixívia 13Cana (palha) 60 Madeira 6
milhões de t/ano (base seca)
� Oferta de biomassa em 2005
� Potencial energético
Obs.: Esses produtos agrícolas compreendem a 90% da área plantada no país e a 85% da produção nacional
Potencial da biomassa
21O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0,518,9Arroz (casca)
5,6231,4Madeira
74,83.105,9Cana (bagaço)
1004.151TOTAL
19,1794,8Lixívia
%MWDescrição
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Fonte: ANEEL, Banco de Informações de Geração (BIG). Acesso em 21/04/2008
Geração Setor Indústriade Energia Energético
Cana (bagaço) 6,2% 34,7%(1) 59,1% (2)
Lixívia 21,6% 78,4% (3)
� Aproveitamento energético dos resíduos industriais
� Geração de energia elétrica (potência instalada)
(1) Produção de etanol; (2) Alimentos e bebidas (produção de açúcar); (3) Papel e celuloseFonte: EPE, Balanço Energético Nacional 2007l
Situação do aproveitamento energético da biomassa
22O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
FlorestaAmazônica e
APC
Áreas urbanas e etc.
Outros usos
Disponível paraagropecuária
Fronteira agrícola
Culturas diversas
Pastagens
10,6%90• Fronteira agrícola
100%851BRASIL
24,7%210• Pastagens
7,2%61• Culturas temporárias e permanentes
47,6%405Floresta Amazônica e APC
2,4%20Áreas urbans, vias, rios e outros
7,1%60Outros usos
43,0%360Disponível para agropecuária
%106 haOcupação
0,6%5• Florestas cultivadas
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
APC inclui Mata Atlântica, Pantanal, Terras Indígenas e outras formalmente constituídas
Potencial da biomassa: uso e ocupação do solo no Brasil
Fonte: MAPA, 2006 apud PNE 2030 (p. 126)Elaboração EPE
23O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Potencial em RSU
RSUresíduos sólidos urbanos
RCDresíduos de construção e demolição
MaterialOrgânico
MaterialReciclável
MaterialInerte
POPULAÇÃO
URBANA
RURAL
COLETADOS
NÃOCOLETADOS
� Taxa de urbanização
� Taxa de coleta
O potencial energético dos RSU depende principalmente de:
DESTINAÇÃOADEQUADAaterros sanitários
DESTINAÇÃONÃO ADEQUADAaterros controlados e lixões
� Destinação adequada
� Proporção de material orgânico
� Tecnologia
24O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
69%71%
92%
82%
93%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste
BRASIL 83%
74%70%
92%
84%86%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste
BRASIL 84%
Fonte: IBGE, Contagem da população 2007 Fonte: ABRELPE
TAXA DE URBANIZAÇÃO TAXA DE COLETA
Potencial em RSU
25O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Potencial em RSU
DESTINAÇÃO
Fonte: ABRELPE
% Municípios por modalidade de destinação final de RSU
DESTINAÇÃO ADEQUADA = ATERRO SANITÁRIO
% MATERIAL ORGÂNICO
Material Orgânico
Material Reciclável
Material Inerte
65%
30%
Fonte: IBGE, Pesq. Nacional Saneamento Básico ( 2002) eIPT-SP, Manual Gerenciamento Integrado do Lixo (1998)
26O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
� Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Potencial em RSU
4.5002.500CICLO COMBINADO
3.0001.600INCINERAÇÃO
700400DIGESTÃO ANAERÓBICA
1.400800BIOGÁS
POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (MW)
23,812,9RSU para geração de energia (milhões ton/ano)
PNE 203048%65%Proporção de material orgânico
135,654,4RSU disponível (mil ton/dia)
Sul hoje58%38,6%Destinação aterro sanitário
233,8140,9RSU coletado (mil ton/dia)
Sudeste hoje92%84%Taxa de coleta
1,1 kg/hab/dia (índice pesquisa ABRELPE)254,1168,5RSU gerado (mil ton/dia)
PNE 203088%83%Taxa de urbanização
PNE 2030232,0184,0População (milhões hab)
Referência para projeção20302007
27O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
PCH e Fontes Alternativas no PNE 2030
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Fontes renováveis consideradas para atendimento da demanda no PNE 2030
� PCH e FA no PNE 2030
Elaboração EPE
(resíduos industriais)
Gerenciamento da demanda
Conservação
Expansão da oferta
Autoprodução
Centrais de produção para a rede
Hidrelétricas (inclusive PCH)
Termelétricas a combustíveis fósseis
Usinas nucleares
Termelétricas com fontes renováveis
Centrais eólicas
Biomassa cana (cogeração)
Outras biomassas
Gás natural
Carvão nacional (Sul)
Carvão importado
Programa específico (conservação induzida)
Gerenciamento da demanda
Expansão da oferta
Hidrelétricas (inclusive PCH)
Termelétricas a combustíveis fósseis
Usinas nucleares
Termelétricas com fontes renováveis
Centrais eólicas
Biomassa cana (cogeração)
Outras biomassas
(resíduos urbanos)
Carvão nacional (Sul)
Carvão importado
Progresso autônomo (já incluído na projeção da demanda)
29O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
� 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 expansãoA lógica que suporta o desenvolvimento dessas fontes éfortemente condicionada por fatores externos ao setor elétrico
� PCH e FA no PNE 2030
30O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
• PCHAtingir, em 2030, o desenvolvimento de cerca de metade do potencial
hoje conhecido
• Centrais eólicasInstalação 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
� Hipóteses específicas(2015-2030)
� PCH e FA no PNE 2030
31O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Em construção
Adic. indicado no PNE 2030 A aproveitar
11
BRASIL 17.500 MW Elaboração EPE
8 4734
34,36.000Adicional indicado no PNE 2030
11,11.952Usinas em operação (fonte:ANEEL)
47,18.242POTENCIAL A APROVEITAR
7,51.306Em construção (fonte: ANEEL)
100,017.500POTENCIAL PCH [estimativas recentes]
%Potência
MWDescrição
PCH no PNE 2030
� PCH e FA no PNE 2030
PCH+ 6.000 MW
32O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação
Adicional PROINFA
Indicado no PNE 2030
5
BRASIL 4.762 MW [2030] Elaboração EPE
6926
69,33.300Adicional indicado no PNE 2030
5,2247Usinas em operação (fonte: ANEEL)
1004.762TOTAL
25,51.215Em construção: PROINFA (fonte: MME)
%Potência
MWDescrição
Centrais eólicas no PNE 2030
Centrais Eólicas+ 3.300 MW
� PCH e FA no PNE 2030
33O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
4
6
8
10
12
14
2005 2010 2015 2020 2025 2030
400
600
800
1.000
1.200
Área plantada
Produção de cana
Área (106 ha) Produção (106 t/ano)
Produção Doméstica de Cana
Elaboração: EPE
Biomassa (cana) no PNE 2030
7778
82
2005 2015 2030
Produtividade
t/ha
� PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
34O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Biomassa (cana) no PNE 2030
� PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
Recuperação da palhaDestinação do bagaço para
produção de etanol (hidrólise)
35O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Biomassa (cana) no PNE 2030
Evolução das instalações de processamento de cana
� PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
36O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação
Plano Decenal
Indicado no PNE 2030
1
BRASIL 4.762 MW [2030] Elaboração EPE
7227
72,34.750Adicional indicado no PNE 2030
0,856Usinas em operação em 2005
1006.571TOTAL
26,91.765Usinas consideradas no Plano Decenal
%Potência
MWDescrição
Geração a partir da biomassa para a rede (PNE 2030)
Biomassa (cana)na rede
+ 4.750 MW
� PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
37O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Indicado no PNE 20302
BRASIL 4.762 MW [2030] Elaboração EPE
98
98,01.300Adicional indicado no PNE 2030
2,027Usinas em operação (fonte ANEEL)
1001.327TOTAL
%Potência
MWDescrição
Geração a partir de RSU para a rede (PNE 2030)
Geração com RSUpara a rede+ 1.300 MW
� PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
78%
Acréscimo de potência
2005-2030 MW
Hidro 88.200
Gás 12.300Nuclear 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
91%
Hidráulica (*) Gás Nuclear
Carvão Outras renováveis Outras não-renováveis
81%
2010
2005
2030
(*) inclui importação e PCHExclusive autoprodução
Importante: repartição refere-se à geração e não à potência instalada
Potência Instalada 2005
MW
Hidro 68.600
Termo 14.950
Nuclear 2.002Outras renováveis 854
TOTAL 86.406
Obs.: inclui metade de Itaipuexclui autoprodução e importação
Matriz de Energia Elétrica (na rede)
20.048 MW15,3% da expansão
na rede
� PCH e FA no PNE 2030
39O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
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%
TOTAL 1.197,6(***) 100%
Matriz Elétrica Brasileira em 2030
(*) inclui importação, exclui PCH (**) PCH, centrais eólicas, biomassa (cana) e RSU (***) inclui perdas
Repartição considerando a demanda total
PCH e FA
16% da geração
� PCH e FA no PNE 2030
40O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
8,2%
4,2%
7,7%
4,3% 2,6% 1,0%
71,9%
Hidráulica (inclui PCH) Resíduos industriais Outras renováveis
Gás natural Nuclear Carvão
Outras não-renováveis
Matriz Elétrica Brasileira em 2030
� PCH e FA no PNE 2030
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE
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