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Uso da Biomassa na
Geração de Energia
Rui Guilherme Altieri Silva Superintendente de Regulação dos
Serviços de Geração – SRG/ANEEL
01/07/2011
Brasília-DF
1. Potencial Energético
2. Aspectos Tecnológicos
3. Incentivos Regulatórios
4. Situação Atual
1. Potencial Energético
2. Aspectos Tecnológicos
3. Incentivos Regulatórios
4. Situação Atual
POTENCIAL
ENERGÉTICO
Sistema Elétrico Nacional
Ano Potencial de Excedente de Geração (GWh/ano)
2015 65.432
2025 153.037
(CGEE e NIPE/UNICAMP, 2009)
Referente ao cenário “Progressivo”, considerado o mais realista pela publicação:
OBS: Regiões com maior potencial indicadas em amarelo
Potencial a ser explorado de Biomassa de Cana
Potencial Energético
BIO_CANA(2008) X MLT (SE)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
200%JA
N
FE
V
MA
R
AB
R
MA
I
JU
N
JU
L
AG
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SE
T
OU
T
NO
V
DE
Z
mês
%_
mé
dia
MLT_SE/CO
BIO_CANA_SE(2008)
Complementação com Hidráulica
1. Potencial Energético
2. Aspectos Tecnológicos
3. Incentivos Regulatórios
4. Situação Atual
ASPECTOS
TECNOLÓGICOS
Conversão da Biomassa
Tecnologias para co-geração de energia elétrica utilizando biomassa:
a) Ciclo a vapor com turbina de contrapressão: nesse caso, a produção de energia elétrica está vinculada aos processos produtivos, inviabilizando a produção de energia elétrica na entre-safra.
b) Ciclo a vapor com turbinas de condensação: Nesse caso, existe um condensador na exaustão da turbina, o que proporciona flexibilidade à geração de eletricidade que pode ser desacoplada do processo produtivo, podendo gerar, então, na entresafra.
c) Ciclo combinado integrado à gaseificação da biomassa: No ciclo combinado, aproveita-se a energia térmica dos gases de exaustão da turbina a gás para gerar vapor e utilizá-lo para geração de eletricidade em uma turbina a vapor, elevando a eficiência global do ciclo.
Custos Típicos
(apud EPE, 2008)
(apud EPE, 2008)
(apud EPE, 2008)
Contrapressão
Condensação
Gaseificação da biomassa (c/ ciclo combinado)
Conversão da Biomassa
Configuração Tradicional na indústria sucro-alcoleira (Contrapressão, operação na safra)
(Procknor Engenharia, 2008)
Características:
a) sem aproveitamento do bagaço excedente (incineração do bagaço);
b) caldeiras de baixa eficiência;
c) compra de eletricidade;
d) Uso intensivo de acionamento mecânico de baixa eficiência;
Evolução Tecnológica
Configuração Tradicional “Melhorada” na indústria sucro-alcoleira (Contrapressão, operação na safra)
(Procknor Engenharia, 2008)
Características:
a) Caldeiras com média eficiência;
b) incineração do bagaço excedente;
c) acionamento mecânico de baixa eficiência;
Evolução Tecnológica
Configuração Tradicional “Otimizada” com geração de excedente de energia elétrica (Contrapressão, operação na safra)
(Procknor Engenharia, 2008)
Características:
a) Caldeiras com melhor eficiência, inclusive com controle de emissões;
b) acionamento mecânico de eficiência superior ou substituição por motores elétricos;
Evolução Tecnológica
Estágio atual (Contrapressão, operação na safra):
(Procknor Engenharia, 2008)
Características:
a) Eletrificação dos acionamentos;
b) Maior excedente de energia elétrica, com o aumento de sua importância na receita;
Evolução Tecnológica
1. Potencial Energético
2. Aspectos Tecnológicos
3. Incentivos Regulatórios
4. Situação Atual
INCENTIVOS
REGULATÓRIOS
PROINFA 3300 MW ( BIO – EOL –PCH)
LEILÕES ESPECÍFICOS ( BIO – RESERVA –FONTES
ALTENATIVAS)
Comercialização de Energia
Instituído na Lei 9.427/1996
(alterada pela Lei 11.488/2007)
Regulado pela REN 77/2004
(alterada pela REN 271/2007)
Têm direito ao Desconto de 50%, extensivo ao consumidor:
- mCH ( P 1MW)
- PCH
- fonte solar, eólica ou biomassa, ou co-geração qualificada
com Potência Injetada 30 MW)
Desconto (50% ou 100%) nas tarifas de uso do sistema de
distribuição ou de transmissão, que também incide no
consumo da energia comercializada pelo aproveitamento.
- OBS: 100% para aqueles que utilizem como insumo energético,
no mínimo, 50% (cinqüenta por cento) de biomassa composta de
resíduos sólidos urbanos e/ou de biogás de aterro sanitário ou
biodigestores de resíduos vegetais ou animais, assim como lodos
de estações de tratamento de esgoto
Desconto na TUSD/TUST
Instalações Compartilhadas de Geração -
ICGs
Instituído no Decreto 2.655/1998
(alterado pelo Decreto 6.460/2008)
Regulado pela REN 320/2008
Têm direito a compor uma ICG: UEE, PCH e UTE a biomassa.
A Instalação de Transmissão de Interesse Exclusivo de
Centrais de Geração para Conexão Compartilhada – ICG
permite o compartilhamento dos custos de acesso à rede
básica entre 2 ou mais agentes de geração (“tipo
condomínio”).
Importante: As instalações em questão não podem
integrar os respectivos atos de outorga.
Conexão
Compartilhada por
geradores
< 230 kV
RB
≥ 230 kV
G4
uso
exclusivo
trafo
G2 G3
Encargos:
3) G1 a G4 (alem do trafo, rateiam as LTs e a SE subcoletora);
2) G5, G1 a G4, G7 a G9 (custeiam o trafo elevador e o SMF);
1) G6 : Acessa a Rede Básica diretamente; não paga a ICG;
5) G9 (alem do trafo, rateia a ICG do acesso à SE coletora);
G9
4) G7 e G8 (alem do trafo, rateiam asLTs a SE subcoletora);
(ANEEL/SRT, 2007)
Instalações Compartilhadas de Geração -
ICGs
A contratação de GD é um dos meios que a
Distribuidora tem para suprir seu mercado
Instituído pela Lei 10.848/2004
Regulamentado pelo Decreto 5.163/2004
Regulado pelas REN 167/2005 e 228/2006
Qualquer CGEE conectada diretamente ao sistema de
distribuição do comprador que não seja:
- UHE > 30 MW
- UTE, que não utilize biomassa, c/ eficiência energética
inferior a 75%
Geração Distribuída - GD
Formas de Contratação:
- Chamada Pública
- CGEEs oriundas do processo de desverticalização
Condições para a Chamada Pública:
- Contratação limitada a 10% do mercado (últimos 12 meses)
- Repasse limitado ao Valor de Referência - VR
VR = R$ 151,20 (exercício 2011)
Geração Distribuída - GD
Consumidor Especial: unidade ou conjunto de unidades
consumidoras do grupo A, integrantes do mesmo
submercado no SIN, cuja carga é 500 kW.
Conjunto de unidades consumidoras: localizadas em
áreas contíguas ou possuírem o mesmo CNPJ.
Alguns Conceitos Básicos:
Contratação com Consumidor Especial
Consumidor Livre: consumidor cuja carga é 3.000 kW
Instituído na Lei 9.427/1996
(alterada pela Lei 11.943/2009)
Regulado pela REN 247/2006
(alterada pela REN 323/2008)
Têm direito ao incentivo:
- Qualquer usina com P 1MW
- PCH
- fonte solar, eólica ou biomassa, ou co-geração qualificada
com Potência Injetada 50 MW)
- UHE c/ 1MW < P 50 MW, PIE ou APE
Contratação com Consumidor Especial
- Aproveitamento da palha como combustível:
Desafios e Expectativas
-O que está acontecendo:
Processo gradativo de proibição da queima da palha da
cana de açúcar (P.ex. Lei Estadual (SP) nº 11.241/2002 );
- Crítica:
Alguns investidores em biomassa indicam um
aumento do custo de geração com o aproveitamento da
palha (custo de transporte x valor agregado da palha
como combustível);
-
- Atrasos na implementação das ICGs :
Desafios e Expectativas
-O que está acontecendo:
Atraso na implementação das ICGs vêm prejudicando a
entrada em operação comercial das usinas
- Crítica:
Não obstante a ICG seja, em tese, um grande incentivo para a
viabilidade das fontes alternativas (biomassa inclusive), o
cronograma de implementação das mesmas nem sempre está
aderente ao cronograma de implementação das usinas;
- Possível solução:
-Compatibilização dos cronogramas das ICGs com o das
usinas participantes;
- Aprimoramentos nos procedimentos de definição das ICGs
1. Potencial Energético
2. Aspectos Tecnológicos
3. Incentivos Regulatórios
4. Situação Atual
SITUAÇÃO ATUAL
Montante Outorgado
= 165.439 MW
TOTAL OUTORGADO (MW, inclusive as que não iniciaram construção)
(ANEEL, 05/2011)
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
mCH UEE PCH BIO
Em Operação 691 1.006 3.580 6.583
Obra Iniciada 1 928 691 1.929
Obra não Iniciada 44 3.537 2.076 1.916
(ANEEL, 05/2011)
E mais:
2 usinas
fotoelétricas: de 20
kW em operação
(RO), e de 5 MW
outorgada (CE)
1 usina undi-elétrica
de 50 kW outorgada
(CE)
Total: 7.573
Total: 3.549
Total: 11.860
Total: 6.347
Total: 10.428
Total: 736
Total: 5.471
Situação das outorgas para fontes alternativas
Montante Outorgado
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
Lic. Neg.
Arroz(Casca)
Cana(Bagaço
)
Madeira(Res)
Biogás
Carvão
Veg
etal
Capim
Elefa
nte
Total
Em Operação 1.193 31 4.986 303 45 25 0 6.583
Obra Iniciada 0 4 1.802 73 20 0 30 1.929
Obra não Iniciada 0 14 1.797 93 10 2 0 1.916
(ANEEL, 05/2011)
1.193
47
8.585
46975 27 30
Situação das outorgas para biomassa
Montante Outorgado
10.428
Montante Gerado
Geração de Energia ElétricaBrasil Outras 2010
= 84.405 GWh
(CCEE, 05/2011) = 656.379 GWh
Brasil Total 2010
Outras REN
565.068
3%
Nuclear
2.724.435
14%
Gás
4.298.553
21%
Óleo
1.109.955
6%
Carvão
8.274.210
40%
Hidráulica
3.208.779
16%
= 20.181.000 GWh
Mundo 2008
(A partir de “Key Stats_2010; IEA)
Montante Gerado
Brasil Total 2010
= 656.379 GWh
Geração de Energia Elétrica
Renovável
3.773.847
19%
Não
Renovável
16.407.153
81%
Mundo 2008
= 20.181.000 GWh
(CCEE, 05/2011)
(A partir de “Key Stats_2010; IEA)
OBRIGADO!Agência Nacional De Energia Elétrica - Aneel
Superintendência de Regulação dos Serviços de Geração – SRG
55 61 2192-8853
Rotas Tecnológicas para Conversão
(apud EPE, 2008)
Alternativa (Condensação, operação também na entre-safra):
(Leal (Copersucar, 2004)
Características:
a) Energia elétrica desacoplada do processo produtivo, possibilitando geração em todo o ano, dependendo, apenas da disponibilidade de combustível.
Bagaço
Palha
Caldeira
TG – Extração e
condensação
Vapor 82 bar Vapor 22 bar
Vapor 2,5 bar
Processo
Turbinas
AM
Condensador
Torre de
resfriamento
Bagaço
Palha
Caldeira
TG – Extração e
condensação
Vapor 82 bar Vapor 22 bar
Vapor 2,5 bar
Processo
Turbinas
AM
Condensador
Torre de
resfriamento
Evolução Tecnológica
Alternativa (Ciclo Combinado com Gaseificação da biomassa (também com condensação (ciclo vapor) e operação na entre-safra):
(Leal (Copersucar, 2004)
Características:
a) Energia elétrica desacoplada do processo produtivo, possibilitando geração em todo o ano, dependendo, apenas da disponibilidade de combustível.
b) Aumento na eficiência total da planta
TG – Extração e
condensação
Vapor 82 bar
Vapor 22 bar
Vapor 2,5 bar
Processo
Turbinas
AM
Condensador
Sistema de
Gaseificação
e Limpeza
de Gás
Caldeira de
recuperação de
calor
TG a gás
Gás limpo
Torre de
resfriamento
TG – Extração e
condensação
Vapor 82 bar
Vapor 22 bar
Vapor 2,5 bar
Processo
Turbinas
AM
Condensador
Sistema de
Gaseificação
e Limpeza
de Gás
Caldeira de
recuperação de
calor
TG a gás
Gás limpo
Torre de
resfriamento
Evolução Tecnológica
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