Papel da Cogeração no Mercado de Energia. O que é Cogeração? Cogeração é a produção...

Papel da Cogeração no Mercado de Energia

O que é Cogeração?

Cogeração é a produção simultânea

de duas ou mais formas de energia,

através de um único insumo

energético, o qual utilizado em um

processo de combustão adequado,

produz trabalho mecânico e calor

para a unidade.

• Energia Mecânica, por exemplo, no eixo de um motor a gás que aciona um alternador elétrico.

• Calor Aproveitável (Energia Térmica), por exemplo, gases de escape, água quente, água gelada, vapor, CO2.

Cogeração

Cogeração

• O ciclo é definido de acordo com as necessidades do cliente, com objetivo de fornecer: Energia Elétrica, Vapor, Gases Quentes, Água Gelada,, etc.

• O Cliente tem que consumir outra energia além de energia elétrica para qualificá-lo como Cogeração:

Vapor

Gases quentes

Água Gelada

Água Quente

CO2, etc

100%100%CombustívelCombustível

65%65%DesperdícioDesperdício 5%5%

PerdaPerda

30%30%Energia ElétricaEnergia Elétrica

Geração Convencional-Geração Convencional-TermoelétricaTermoelétrica

25%25%PerdaPerda

100%100%CombustívelCombustível

75%75%Calor (Energia Térmica)Calor (Energia Térmica)

Aquecimento ConvencionalAquecimento Convencional

CogeraçãoCogeração

55%Calor (Energia Térmica)

15%15%PerdaPerda

85%85%Rendimento Rendimento

TotalTotal100%100%

CombustívelCombustível

30%30%Energia ElétricaEnergia Elétrica

BENEFÍCIOS DA BENEFÍCIOS DA COGERAÇÃOCOGERAÇÃO

AmbientaisAmbientais Fonte única de emissão para gerar Eletricidade e Energia Térmica

Atendimento à Legislação Ambiental Emissões de menor impacto e

distribuídas

Fonte única de emissão para gerar Eletricidade e Energia Térmica

Atendimento à Legislação Ambiental Emissões de menor impacto e

distribuídasEnergia de

melhor qualidade

Energia de

melhor qualidade Tensão e Freqüência na medida certaTensão e Freqüência na medida certa

Confiabilidade Operacional

Confiabilidade Operacional Reduz riscos de “Apagão” Reduz riscos de “Apagão”

Atendimento simultâneo às necessidades

de energia elétrica e térmica

Atendimento simultâneo às necessidades

de energia elétrica e térmica

EletricidadeVapor

CalorFrio

Água Quente

EletricidadeVapor

CalorFrio

Água Quente

Aproveitamentodo Combustível

Aproveitamentodo Combustível

Ciclos com rendimento de até 85% Ciclos com rendimento de até 85%

VANTAGENS VANTAGENS ECONÔMICASECONÔMICAS

Para a Indústria/ComércioPara a Indústria/Comércio

Redução direta dos custos da matriz energética Maior continuidade operacional e melhor qualidade

da energia

Outras VantagensOutras Vantagens

Curto Prazo para Implantação dos Projetos Energia elétrica e Térmica “sob medida” de acordo

com as necessidades do usuário

Motor a Gás: Energia Elétrica + Água Gelada + Água Quente

Gerador deEletricidade

Container

Gases Quentesde Exaustão

Água Quente

Trocadores de Calor

Gás Natural

Chaminé

Água deresfriamento

do motor

Chiller porAbsorção

Torre de Resfriamento

Água Gelada

Eletricidade

Água Quente

Cogeração: Tipos de Cogeração: Tipos de CiclosCiclos

Motor a gás: Energia Elétrica +Vapor

Gerador deeletricidade

Trocador de calor

Gás Natural

Eletricidade

Água quente

Gás Natural

Vapor

Gerador de Vapor

Cogeração: Tipos de CiclosCogeração: Tipos de Ciclos


Gases Quentesde Exaustão

Água QuenteTrocador de Calor

Gás Natural

Água de Resfriamento

do Motor

Chiller porAbsorção

Água Gelada

Eletricidade

Gás NaturalSuplementar

Vapor

Torre deResfriamento

Gerador de Vapor - HRSG

Motor a Gás: Energia Elétrica + Vapor + Água Gelada


Motor a Gás: Energia Elétrica + Gases de Exaustão


Gás Natural

Eletricidade

Gases de Exaustão Processo

• SECADOR

• SPRAY DRYER

• ATOMIZADOR


Gás Natural

Câmara deCombustão

Turbina a GásCompressor

Gerador de Eletricidade

Eletricidade

AR

Gases Quentes

de ExaustãoGás NaturalSuplementar

Água

Vapor

Gerador de Vapor - HRSG

Turbina a Gás: Energia Elétrica + Vapor


Turbina a Gás: Energia Elétrica + Gases de Exaustão

Gás Natural




Eletricidade

AR

Processo

• SECADOR

• PRAY DRYER

• ATOMIZADORGases de Exaustão


Ciclo Combinado: Energia Elétrica

Gás Natural




Eletricidade

ARGases

Quentesde Exaustão

Gás NaturalSuplementar

Água

Vapor

Gerador de Vapor - HRSG Gerador de Eletricidade

Eletricidade

Turbina a Vapor

CONDENSADO


Cogeração no Brasil – evolução Cogeração no Brasil – evolução (após 2000 – dados até dezembro (após 2000 – dados até dezembro de 2006)de 2006)

Cogeração no Brasil– por segmento de Cogeração no Brasil– por segmento de atividadeatividade

Segmento de Atividade Nº Empreendimentos Potência Total - MW

Sucro-alcooleiro 242 3.039,38

Química e petroquímica 34 1.296,69

Papel e celulose 26 948,31

Alimentos e bebidas 18 128,32

Shopping centers e ed corporativos 9 28,09

Siderurgia e metalurgia 9 649,64

Comércio e serviços 6 14,66

Outras indústrias 6 41,04

Hospitais e hotéis 4 7,00

Têxtil 3 22,49

Extrativa mineral 1 8,04

TOTAL GERAL BRASIL 358 6.183,66 Fonte: Cogen-SP / DataCogen (www.datacogen.com.br)

Cogeração no Brasil– por tipo de combustível Cogeração no Brasil– por tipo de combustível (08/2007)(08/2007)

Combustível Nº de Unidades de Cogeração Potência Total em MW

Biomassa de cana 578 3.056,32

Gás natural 100 1.211,22

Óleo combustível 23 294,86

Outros 22 152,27

Licor negro 20 612,16

Gás de alto forno 20 412,44

Gás de processo 14 408,42

Óleo diesel 8 3,58

Enxofre 4 32,40

TOTAL BRASIL 789 6.183,66

Fonte: Cogen-SP / DataCogen (www.datacogen.com.br)

Cogeração no Brasil– por estado Cogeração no Brasil– por estado (08/2007)(08/2007)

Fonte: Cogen-SP / DataCogen (www.datacogen.com.br)

Estado Nº de Empreendimentos Nº de Unidades Potência Total em

MW

SAO PAULO 201 454 2.581,12

RIO DE JANEIRO 12 25 725,09

BAHIA 8 17 623,34

MINAS GERAIS 21 37 463,15

ESPIRITO SANTO 7 20 438,60

PARANA 23 47 273,17

GOIAS 11 27 204,02

ALAGOAS 15 39 192,94

PERNAMBUCO 17 42 173,39

RIO GRANDE DO SUL 7 13 137,26

MATO GROSSO DO SUL 9 12 89,60

PARAIBA 4 10 77,48

MATO GROSSO 6 16 68,83

SANTA CATARINA 7 7 58,07

RIO GRANDE DO NORTE 3 11 25,24

AMAZONAS 2 3 15,40

PARA 1 2 14,00

CEARA 2 5 10,35

MARANHAO 1 1 8,00

SERGIPE 1 1 4,60

TOTAL BRASIL 358 789 6.183,66

Desafios para o Setor Elétrico – 2007 / 2011Desafios para o Setor Elétrico – 2007 / 2011

Benefícios Cogeração e Geração DistribuídaBenefícios Cogeração e Geração Distribuída

•Eficiência energética•Uso local da energia•Segurança operacional e redução de vulnerabilidades•Custos evitados (perdas e custos de transmissão de energia a longas distâncias)

Vantagens da cogeração / geração distribuída de energia

Vantagens da cogeração / geração distribuída de energia

Vantagens econômicas e sociaisVantagens econômicas e sociais

• Geração de emprego e renda no Estado• Desenvolvimento de novos negócios• Introdução de novas tecnologias• Desenvolvimento da indústria da cogeração de

energia (toda a cadeia)

Cogeração >> alternativa de oferta de energia assegurada para o período 2009/2012 > visando redução dos riscos de oferta

Biomassa da cana >> disponível com tendência de expansão

Gás natural >> perspectivas de equacionamento do suprimento de gás em médio prazo 2009/2010 (gás de Santos, Bahia, Campos, GNL, etc)

Oportunidades & Potencial de CogeraçãoOportunidades & Potencial de Cogeração

Oportunidade para a cogeração de energiaOportunidade para a cogeração de energia

Potencial de cogeração BrasilPotencial de cogeração Brasil

Bioeletricidade >> Potencial de exportação de 4.000 MWmédios de energia cogerada a partir da biomassa da cana no período 2008/2014 (só bagaço, sem considerar a palha).

CogenGás >> Potencial de cogeração de energia a gás natural em São Paulo > 3.500 MW instalados no período 2008/2020.

Cana de Açúcar > Áreas de Produção Atual e ExpansãoCana de Açúcar > Áreas de Produção Atual e Expansão

expansão

retrofit

Crescimento médio Brasil:8,28% aa 2007/13 e 6,5% aa 2014/22

Expansão acentuada:Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso do Sul,Tocantins, Maranhão, Mato Groso e Bahia

Safra 106 t

2006/2007 4252010/2011 6632015/2016 8272020/2021 1.200

Produção de Produção de CanaCana

Usina Existente

Áreas de Produção Atual & Expansão Centro SulÁreas de Produção Atual & Expansão Centro Sul

expansão

retrofit

Bioeletricidade: Avanço Tecnologico - Resultados Bioeletricidade: Avanço Tecnologico - Resultados

Produção de Vapor > Açúcar + Etanol + Bioeletricidade + CO2 (após Jun/2005)

Produção de Vapor > Açúcar + Etanol + Bioeletricidade + CO2 (após Jun/2005)

Produção de Vapor > Açúcar + Etanol (até Jun/2005)

Produção de Vapor > Açúcar + Etanol (até Jun/2005)

+ + 60%60%

+ 119 + 119 %% + 163 %+ 163 %

Governança > maior eficiência Governança > maior eficiência energéticaenergética

GWh/ano MW med. GWh/ano MW med.

2006/07 425 106 87 193 12684 1448 12684 14482007/08 460 115 94 209 15599 1781 17356 19812008/09 502 126 102 228 19266 2199 23837 27212009/10 547 137 112 248 23889 2727 32863 37512010/11 601 150 123 273 29745 3396 45495 51932011/12 659 165 134 299 37201 4247 63264 72222012/13 728 182 149 331 46737 5335 88332 10084

Potencial bagaço + palha (5)

Disponibilidade de Biomassa e Potencial de Exportação de Bioeletricidade

Expansão da Bioeletricidade - Brasil

Produção de Cana, Bagaço e Palha - Milhões de toneladas

Potencial só bagaço (4)Bagaço +

PalhaSafra Cana (1) Bagaço (2)

Palha e

ponta (3)

Notas

(1) Safras 2006/2007 e 2012/13 = dados da UNICA; Demais dados estimados

(2) 1 tonelada de cana = 250 kg de bagaço (UNICA);

(3) 1 tonelada de cana = 204 kg de palha e pontas (Koblitz).

(4) 1 tonelada de cana (só bagaço) gera 85,6 kWh para exportação; Fator de Capacidade = 0,5 (Koblitz)

Supõe a utilização de 75% do bagaço disponível em 2012/13 (sem utilização de palha e pontas)

(5) 1 tonelada de cana (bagaço + palha) gera 199,9 kWh para exportação; PCI da palha = 1,7 PCI do bagaço; Fator de Capacidade = 0,5 (Koblitz)

Supõe a utilização de 75% do bagaço disponível em 2012/13 e 50% da palha disponível no mesmo ano

1 tonelada de bagaço gera 342,4 kWh para exportação e 1 tonelada de palha gera 560,3 kWh para exportação

Balanço de Garantia Física - Reunião CNPE 01/08/07Balanço de Garantia Física - Reunião CNPE 01/08/07

Fonte: EPE

LeilãoNº

Projetos

MW

Instalado

Nº

Projetos

MW

Instalado

Garantia

Física

MWmédio

MWmédio

Total 176 6551 30 1233 514 36817% 19%

Cadastrados na EPE Venderam no Leilão

1º Leilão de Energia Nova



1º Leilão de Fontes Alternativas


22

25

29

46

54 1901

7

6

5

12

0

715

967

1051

1917

0

123

89

89

214

0

270

188

234

542

0

97

70

61

140

Principais Fatores do Baixo Resultado:Principais Fatores do Baixo Resultado:

1.1. Licenciamento AmbientalLicenciamento Ambiental (LP e outorga de uso da água)

2.2. Valor do CECValor do CEC (critério e metodologia adotada por leilão)

3.3. Conexão ElétricaConexão Elétrica (disponibilidade de sistema e procedimentos distribuidoras)

4.4. DocumentaçãoDocumentação (prazo obtenção de certidões, etc)

Leilões de EnergiaLeilões de Energia

• Licenciamento ambiental >> agilização e racionalização de procedimentos, licenciamento integrado;

• Conexão à rede >> expansão da rede básica no Estado e ajustes regulatórios para viabilizar acesso;

• Preços iniciais dos leilões de energia e CEC >> Valorização reconhecendo a contribuição energética da bioeletricidade >> geração no período seco de um sistema predominantemente hidrelétrico>> contribuição da bioeletricidade ao meio ambiente, sobretudo com a eliminação gradativa das queimadas

• Carga tributária >> redução da carga de tributos e encargos setoriais na instalação da usina e na comercialização de energia.

• Financiamento BNDES >> aprimoramento das condições de financiamento e garantias para empreendimentos de bioeletricidade, bem como para toda a cadeia da cogeração de energia;

Propostas BioeletricidadePropostas Bioeletricidade

• Eficiência Energética >> Criar um fator de eficiência energética e ambiental (FEA), adicionando na equação do ICB, motivando equipamentos eficientes

• Fator de Conexão Elétrica >> Criar o FCE que deverá ser adicionado na equação do ICB, motivando a oferta de bioeletricidade de novos empreendimentos

• Tecnologia >> promoção do desenvolvimento tecnológico da cadeia açúcar – etanol – bioeletricidade, com a utilização de programas do BNDES/FINEP e institutos de pesquisa;

• Recursos humanos >> capacitação dos recursos humanos voltados à instalação e operação de empreendimentos de produção de etanol e bioeletricidade, utilizando recursos das FATECs, ETEs, SENAI, etc.

Propostas BioeletricidadePropostas Bioeletricidade

Papel da Cogeração no Mercado de Energia. O que é Cogeração? Cogeração é a produção...

Documents

Transcript of Papel da Cogeração no Mercado de Energia. O que é Cogeração? Cogeração é a produção...