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GD com Fontes Renováveis Cogeração
Associação da Indústria de Cogeração de Energia - COGEN
Newton José Leme Duarte
Fortaleza, 25 de Outubro de 2017
• Fundada em 5 de Setembro de 2003
• 95 associados
COGEN - Associação da Indústria de Cogeração de Energia www.cogen.com.br
2
Gás Natural Biomassa
Biogás Solar
3
Missão: Promover a oferta de GD no Brasil, com ênfase na cogeração
Capacidade de Eficiência Energética Capacidade de Resposta a Demanda (Adições) Crescimento da Carga de Veículos Elétricos Microgrids Baterias Distribuídas Geração Distribuída
Previsão de 350 GW até
2025
Fonte: Navigant Research
400
350
300
250
200
150
100
50
GW
4
Cenário Mundial - GD + Derivados
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Até 1980 Até 1990 Até 2000 Até 2010 jan/17 abr/17
2.944 3.321
4.163
9.268
16.743 17.433
Acumulado Acréscimos
377
842
5.105
7.475
679
11.120
2.741
2.502
525 249 220
0 0
Bagaço de Cana de Açúcar
Gás Natural
Licor Negro
Cavaco de Madeira
Biogás
Outros
Fonte: www.datacogen.com.br
17,4 GW de Capacidade Instalada
5
GN (187 MW), Bagaço Cana (134 MW), Licor Negro (330 MW), Biogás (29,5 MW)
set/17
DataCogen – Evolução de Cogeração no Brasil
2.407 MW cogen qualificado (e.e > 75%)
Passado: “Bagaço que não sobre e que não falte.”
Presente: “Sustentabilidade e foco em energia, alimentos e eficiência.”
Evolução: Produtor de Açúcar e Etanol
Caldeira 21 bar – 12,5 kg vapor/kWh Caldeira 92bar – 4,7 kg vapor/kWh
Bioeletricidade: Avanço Tecnológico na Cogeração
6
Evolução: Produtor de Açúcar, Etanol e Biogás
0
50
100
150
200
250
Exportam Não Exportam
Status Quo das Usinas de A&E + Potencial de Retrofit
7
Total em Operação: 378 usinas
Potencial de
Retrofit
Nº de usinas
166 usinas
212 usinas
GW instalado
2
4
6
8
10
7,7 GW
3,4 GW
SIN
Usinas Híbridas – Uso Combinado de Biomassa e GN
Usina Convencional
Usina Híbrida
353,1 KJ/s Energia
Mecânica
423,2 KJ/s Energia
Mecânica
1.000 KJ/s Energia Térmica
Biomassa
1.000 KJ/s Energia Térmica
Biomassa
+ 68 KJ/s
Energia Térmica GN
Turbina - Gás Natural
Usina - Biomassa
Gases Quentes
555º C
8 Fonte: Gás Brasiliano
39,6% ------------ + 12% ee
35,3%
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Inserções de Gás Natural e/ou Biogás, objetivando suprir o déficit na
entresafra
Safra da Cana p.u.
Fonte: ANEEL/CONE Consultoria
Digestão Anaeróbica
vinhaça
Biometano
96,5% CH4
3,5 % Inertes
Substituição Diesel na Frota
Caminhões + Colhedoras
(Sistema Dual-Fuel)
Biogás
55% a 65% CH4
35% a 45% CO2
Comercialização
GNC/Gasodutos
Distribuidora de Gás
Indústrias
Geração
Bioeletricidade
(Ciclo Rankine)
Geração
Bioeletricidade
(Ciclo Otto)
COM tratamento SEM tratamento
Dados Projeto UTE Bonfim (Leilão A5 2016)
Prazo contrato 25 anos
Potência Instalada 20,89 MW
Garantia Física 13,70 MWm
Energia Vendida 11,00 MWm
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Biogás de Vinhaça do Etanol - Oportunidade Para Leilão de Energia
Bioeletricidade através de
turbinas a gás
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Mapa Interativo - Usinas & Gasodutos
• Mapa Interativo Geo-referenciado: localizações das usinas A&E&B e gasodutos
• 66 usinas até aprox. 20km, 24 usinas até aprox. 5km
Gás Brasiliano Comgás CEG Fenosa
Estado MW MWm GWh/ano
SP 1.539 779 6.800
GO 329 176 1.500
MS 245 111 1.000
PR 194 88 800
MG 182 97 900
Total 2.489 1.251 11.000
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Ciclo M&A das Usinas de A&E
Preço/Regulação
Eficiência /Produtividade
+
+ -
-
Crescimento
Seleção Natural
Status Quo
Crise do Etanol
Fonte: BTG Pactual
I II
III IV
• M&A ocorre nas fases de crescimento e consolidação;
• Setor pode estar entrando em um período
de consolidação; • Maior utilização de capacidade: valor de
escassez sai da cana e volta à usina; • RenovaBio é esperança de voltarmos ao
período de crescimento.
93 % produção brasileira de cana de açúcar
Fonte: ANEEL/ONS/UNICA/COGEN
Preservação dos Reservatórios
Em 2016, a Biomassa
preservou em 15% os
reservatórios SE-CO
12 Reservatórios SE/CO: 18,77% (23 de outubro de 2017)
3.500 MW - Potencial no Estado de São Paulo • 2.800 MW industrial • 700 MW comercial
Curto prazo:
• SP (Comgás) - 2,0 MMm³/dia ~ 400 MW • RJ (CEG) - 1,0 MMm³/dia ~ 200 MW • MG (GASMIG) - 1,0 MMm³/dia ~ 200 MW
Cogeração a Gas Natural
Fonte: Ebook GN COGEN 13
*Volume de Gás Natural Considerado = 250.000 m³/mês
*TE com PIS/COFINS (ML) = 220 R$/MWh
*TUSD = 50% Incentivada
* Mecado Cativo => A4 Azul
Índice de Cogeração = Tarifa de Energia [R$/MWh]
Tarifa do Gás [R$/MWh]
Favo
rab
le s
ce
na
rio
R$/m³
Mercado
Cativo
Mercado
Livre
Cogeração com GN – Índice de Viabilidade
Fonte: ECOGEN 14
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Cogen GN - Segmento Comercial
São Paulo Expo - SP 6 MW GN 3.000 TR
Hosp. Beneficência Portuguesa - SP Climatização a GN 240 TR
Edifício EZ Tower - SP Geração: 4 MW a GN
Norte Shopping - RJ 3,75 MW GN
2.250 TR Infinity Tower - SP 2 MW GN
Solução Convencional CELESC - A4 AZUL 2 Chillers Elétricos de 600 TR cada
Cogeração CELESC - A4 VERDE Motogerador de 2.055 kW 1 Chiller de Absorção (Água Quente) de 540 TR 2 Chillers Elétricos de 600 TR Consumo de Gás Natural: 130.000 m³/mês
Premissas Demanda Elétrica Ponta: 2.500 kW Demanda Elétrica F. Ponta: 2.500 kW Demanda Térmica: 1.200 TR
Chiller de Absorção – 540 TR
Chillers Elétricos – 2 x 600 TR
Cogeração com GN – Case Shopping Center
Fonte: ECOGEN 16
R$ 0/mês
R$ 100.000/mês
R$ 200.000/mês
R$ 300.000/mês
R$ 400.000/mês
R$ 500.000/mês
R$ 600.000/mês
Convencional (ACR) COGERAÇÃO (ACR)
Importação Energia Elétrica Combustível O&M
Economia
30%
Custos Operacionais
Remuneração do
Investimento (Opção B.O.T.)
Cogeração com GN – Case Shopping Center
Fonte: ECOGEN 17
Cogeração com GN – Exemplos na Indústria
Inapel - SP
Piraquê - RJ
Mercedes Benz - SP
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Premissas Demanda Contratada Ponta: 2.000 kW Demanda Contratada F. Ponta: 2.000 kW Água Gelada: 250 TR Vapor: 1,0 t/h
Cogeração CELESC - A4 VERDE 1 Motogerador de 2.000 kW 1 Chiller de Absorção de 250 TR 1 Caldeira de Recuperação 1,0 t/h Consumo de GN: 310.000 m³/mês
Solução Convencional CELESC – A4 AZUL 1 Chiller Elétrico – 350 TR 1 Caldera de Gás Natural – 1,0 t/h Consumo de GN: 44.000 m³/mês
Cogeração com GN – Case Indústria
Fonte: ECOGEN 19
R$ 0,00/mês
R$ 100.000,00/mês
R$ 200.000,00/mês
R$ 300.000,00/mês
R$ 400.000,00/mês
R$ 500.000,00/mês
R$ 600.000,00/mês
Convecional Cogeração
Energia Elétrica Combustível Operação e Manutenção
Economia
31%
Custos Operacionais
Remuneração do
Investimento (Opção B.O.T.)
Cogeração com GN – Case Indústria
20 Fonte: ECOGEN
21 Fonte: Tokyo Gas
Cogen GN - Worldwide - Japão
District Cooling and Combined Heat & Power
• 26 para 52 bilhões de litros de etanol até 2030 • +220 milhões ton. de cana por safra • Incentivo Econômico para o produtor
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~ 4 GW
PDE 2026 – Conclusões
“Evolução da Capacidade Instalada (GW) por Fonte de Geração para a Expansão de Referência.”
Biomassa 12.9 13 13.2 13.5 13.6 14.2 14.7 15.2 15.8 16.4 16.9
Solar 0.02 0.9 2 2.7 3.7 4.7 5.7 6.7 7.7 8.7 9.7
GN 12.5 13.1 13.2 13.2 14.7 14.7 14.7 16.2 16.2 16.8 17.3
Eólica 10.02 12.8 15.6 16.7 17.6 19.5 21.3 23.1 24.9 26.7 28.5
2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
0
5
10
15
20
25
30
2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
400 MW novos/ano para fonte biomassa, até 2026: - Valor tímido frente à necessidade de sinalização aos investidores;
- Potencial de revitalização/expansão do parque industrial da bioeletricidade
Solar Eólica
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HIDRO
UTEs GN CC / N / Carvão
Resposta Rápida
Na base
| Jan | Fev | Mar | Abr | Mai | Jun | Jul | Ago | Set | Out | Nov | Dez |
Preservação dos Reservatórios
GD - GN
17,5 GW
99 GW
2,5 GW
14 GW BIOMASSA
Térmicas (OC + Diesel) 7,9 GW
11 GW
0,1 GW
Maior Volatilidade
Proposta da Configuração da Matriz Elétrica
