Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
CUSTOS E BENEFIacuteCIOS DAS
FONTES DE GERACcedilAtildeO ELEacuteTRICA
Preparado para
Setembro de 2018
CADERNO PRINCIPAL
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
2
Sumaacuterio
Resumo executivo 8
1 Introduccedilatildeo 14
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica 15
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia 15
13 Objetivo do estudo 16
14 Organizaccedilatildeo deste caderno 17
2 Visatildeo Geral da metodologia 18
21 LCOE 18
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia 19
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador 19
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees 20
25 Custos ambientais 20
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 20
27 Caso analisado no projeto 22
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria 23
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026) 24
3 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo - CAPEX e OPEX 25
4 Serviccedilos de Geraccedilatildeo 27
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 27
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE 27
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 27
413 Ajuste por incerteza 28
42 Serviccedilo de robustez 29
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
422 Metodologia para valoraccedilatildeo 30
43 Serviccedilo de Confiabilidade 31
431 Metodologia para valoraccedilatildeo 31
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo 32
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
3
5 Custos de Infraestrutura 35
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 35
511 Metodologia para valoraccedilatildeo 35
512 Resultado 37
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia) 37
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia 38
522 Resultados 39
53 Infraestrutura de transporte 40
531 Visatildeo geral da metodologia 41
532 Custos de transporte 42
533 Suporte de Reativo 45
534 Custo de perdas 47
535 Resultados dos custos de infraestrutura 49
6 Subsiacutedios e Incentivos 51
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia 51
62 Premissas 52
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica 52
622 Tributos 53
623 Financiamento 53
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados 54
63 Resultados 55
7 Custos ambientais 59
71 Precificaccedilatildeo de carbono 59
72 Metodologia 60
73 Premissas 60
74 Resultados 62
8 Anaacutelises de Sensibilidade 64
81 Cenaacuterios de sensibilidade 64
82 Resultados 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
4
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica 68
9 Conclusotildees do Estudo 69
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
5
Figura
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo 18
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 22
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026 23
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026 24
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE 26
Figura 6 ndash Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 28
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR 29
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas 30
Figura 9 ndash Metodologia Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo 33
Figura 11 ndash LCOE + Serviccedilos de geraccedilatildeo 34
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema 38
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees 39
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras 42
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP 42
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley 44
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo 46
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador 47
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
48
Figura 20 ndash Custos de infraestrutura 49
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura 50
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios 51
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos 56
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos 57
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos 58
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (fonte Banco
Mundial 2018) 61
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
6
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e) 62
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e) 63
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto 64
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos Casos de Sensibilidade 65
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade 66
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
2
Sumaacuterio
Resumo executivo 8
1 Introduccedilatildeo 14
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica 15
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia 15
13 Objetivo do estudo 16
14 Organizaccedilatildeo deste caderno 17
2 Visatildeo Geral da metodologia 18
21 LCOE 18
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia 19
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador 19
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees 20
25 Custos ambientais 20
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 20
27 Caso analisado no projeto 22
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria 23
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026) 24
3 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo - CAPEX e OPEX 25
4 Serviccedilos de Geraccedilatildeo 27
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 27
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE 27
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 27
413 Ajuste por incerteza 28
42 Serviccedilo de robustez 29
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
422 Metodologia para valoraccedilatildeo 30
43 Serviccedilo de Confiabilidade 31
431 Metodologia para valoraccedilatildeo 31
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo 32
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
3
5 Custos de Infraestrutura 35
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 35
511 Metodologia para valoraccedilatildeo 35
512 Resultado 37
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia) 37
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia 38
522 Resultados 39
53 Infraestrutura de transporte 40
531 Visatildeo geral da metodologia 41
532 Custos de transporte 42
533 Suporte de Reativo 45
534 Custo de perdas 47
535 Resultados dos custos de infraestrutura 49
6 Subsiacutedios e Incentivos 51
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia 51
62 Premissas 52
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica 52
622 Tributos 53
623 Financiamento 53
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados 54
63 Resultados 55
7 Custos ambientais 59
71 Precificaccedilatildeo de carbono 59
72 Metodologia 60
73 Premissas 60
74 Resultados 62
8 Anaacutelises de Sensibilidade 64
81 Cenaacuterios de sensibilidade 64
82 Resultados 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
4
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica 68
9 Conclusotildees do Estudo 69
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
5
Figura
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo 18
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 22
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026 23
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026 24
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE 26
Figura 6 ndash Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 28
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR 29
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas 30
Figura 9 ndash Metodologia Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo 33
Figura 11 ndash LCOE + Serviccedilos de geraccedilatildeo 34
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema 38
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees 39
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras 42
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP 42
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley 44
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo 46
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador 47
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
48
Figura 20 ndash Custos de infraestrutura 49
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura 50
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios 51
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos 56
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos 57
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos 58
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (fonte Banco
Mundial 2018) 61
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
6
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e) 62
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e) 63
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto 64
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos Casos de Sensibilidade 65
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade 66
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
3
5 Custos de Infraestrutura 35
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 35
511 Metodologia para valoraccedilatildeo 35
512 Resultado 37
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia) 37
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia 38
522 Resultados 39
53 Infraestrutura de transporte 40
531 Visatildeo geral da metodologia 41
532 Custos de transporte 42
533 Suporte de Reativo 45
534 Custo de perdas 47
535 Resultados dos custos de infraestrutura 49
6 Subsiacutedios e Incentivos 51
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia 51
62 Premissas 52
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica 52
622 Tributos 53
623 Financiamento 53
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados 54
63 Resultados 55
7 Custos ambientais 59
71 Precificaccedilatildeo de carbono 59
72 Metodologia 60
73 Premissas 60
74 Resultados 62
8 Anaacutelises de Sensibilidade 64
81 Cenaacuterios de sensibilidade 64
82 Resultados 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
4
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica 68
9 Conclusotildees do Estudo 69
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
5
Figura
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo 18
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 22
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026 23
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026 24
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE 26
Figura 6 ndash Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 28
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR 29
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas 30
Figura 9 ndash Metodologia Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo 33
Figura 11 ndash LCOE + Serviccedilos de geraccedilatildeo 34
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema 38
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees 39
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras 42
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP 42
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley 44
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo 46
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador 47
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
48
Figura 20 ndash Custos de infraestrutura 49
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura 50
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios 51
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos 56
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos 57
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos 58
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (fonte Banco
Mundial 2018) 61
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
6
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e) 62
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e) 63
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto 64
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos Casos de Sensibilidade 65
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade 66
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
4
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica 68
9 Conclusotildees do Estudo 69
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
5
Figura
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo 18
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 22
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026 23
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026 24
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE 26
Figura 6 ndash Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 28
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR 29
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas 30
Figura 9 ndash Metodologia Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo 33
Figura 11 ndash LCOE + Serviccedilos de geraccedilatildeo 34
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema 38
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees 39
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras 42
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP 42
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley 44
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo 46
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador 47
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
48
Figura 20 ndash Custos de infraestrutura 49
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura 50
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios 51
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos 56
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos 57
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos 58
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (fonte Banco
Mundial 2018) 61
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
6
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e) 62
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e) 63
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto 64
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos Casos de Sensibilidade 65
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade 66
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
5
Figura
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo 18
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas 22
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026 23
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026 24
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE 26
Figura 6 ndash Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 28
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR 29
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas 30
Figura 9 ndash Metodologia Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de Robustez 30
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo 33
Figura 11 ndash LCOE + Serviccedilos de geraccedilatildeo 34
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema 38
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees 39
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras 42
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP 42
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley 44
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo 46
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador 47
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
48
Figura 20 ndash Custos de infraestrutura 49
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura 50
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios 51
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos 56
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos 57
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos 58
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (fonte Banco
Mundial 2018) 61
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
6
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e) 62
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e) 63
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto 64
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos Casos de Sensibilidade 65
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade 66
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
6
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e) 62
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e) 63
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto 64
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos Casos de Sensibilidade 65
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade 66
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade 67
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
7
Tabela
Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo 37
Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia 40
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
45
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
49
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 52
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 52
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 53
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado 53
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico 54
Tabela 11 ndash Fatores de emissatildeo 60
Tabela 12 ndash Custo de emissotildees 62
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo 67
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica 68
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
8
RESUMO EXECUTIVO
Motivaccedilatildeo
O maior desafio do suprimento de energia do setor eleacutetrico de qualquer paiacutes eacute garantir o
atendimento da demanda com confiabilidade economicidade e sustentabilidade No caso do
Brasil os leilotildees de energia nova do Ambiente de Contrataccedilatildeo Regulada formam o principal
ldquomotorrdquo para a expansatildeo da oferta de geraccedilatildeo
O produto oferecido nesses leilotildees eacute um contrato de energia capaz de atender um volume em
MWhano distribuiacutedo ao longo dos meses No entanto existem serviccedilos adicionais ao
suprimento puro de energia que as usinas podem prover como a capacidade de atendimento
agrave demanda maacutexima (ou ponta) do sistema A ecircnfase dos leilotildees apenas no serviccedilo ldquoenergiardquo
foi possiacutevel na ocasiatildeo do marco legal do setor em 2004 pela Lei 108482004 devido agrave grande
participaccedilatildeo de usinas hidreleacutetricas com capacidade de armazenamento de aacutegua as quais por
exemplo se encarregavam de quase toda a modulaccedilatildeo da ponta
Como a comparaccedilatildeo entre as diferentes ofertas nos leilotildees eacute realizada apenas pelo preccedilo da
energia (no caso dos contratos por quantidade) ou pela expectativa do custo da energia para
o consumidor (no caso dos contratos por disponibilidade) as externalidades referentes a
todos os serviccedilos ndash ou atributos ndash que cada fonte de geraccedilatildeo pode prestar a um sistema de
potecircncia natildeo satildeo valoradas explicitamente Aleacutem disso existem subsiacutedios e incentivos fiscais
financeiros e tributaacuterios adicionais dados aos geradores que afetam o preccedilo final da energia
influenciando tambeacutem o resultado dos leilotildees Assim o preccedilo final dos leilotildees de energia natildeo
reflete todos os custos e benefiacutecios de cada fonte para o setor eleacutetrico e para a sociedade
Esse fato tornou-se mais evidente com a profunda mudanccedila no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
desde a implementaccedilatildeo dos primeiros leilotildees de energia com destaque para a geraccedilatildeo
termeleacutetrica a gaacutes natural e agrave entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica Com isto as hidreleacutetricas
atingiram seu maacuteximo limite na provisatildeo de determinados serviccedilos considerando a
configuraccedilatildeo de geraccedilatildeo e transmissatildeo atual que passaram a ser supridos por outros
recursos Um exemplo atual desse esgotamento sistecircmico eacute o uso atual de termeleacutetricas para
compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O resultado foi uma perda
de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de combustiacuteveis foacutesseis muito
elevados e um aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
Objetivo do estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
9
Este trabalho contribui para um melhor entendimento por parte da sociedade das questotildees
de limitaccedilatildeo de valoraccedilatildeo do aporte eletro energeacutetico das fontes para o sistema descritas
acima O objetivo geral do estudo eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo
considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos
objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
Ressalta-se que o objetivo natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema e nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre esses temas
Metodologia
A metodologia proposta neste estudo tem como objetivo o caacutelculo do custo total da geraccedilatildeo
atraveacutes da valoraccedilatildeo dos atributos de cada fonte de geraccedilatildeo Nesta metodologia eacute realizada
uma nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo nos seguintes grupos de atributos
Decomposiccedilatildeo dos custos de geraccedilatildeo
1 Custos de Investimento e Operaccedilatildeo ndash CAPEX e OPEX eacute utilizada a medida tradicional LCOE
(Levelized Cost of Energy) como meacutetodo de reaquisiccedilatildeo dos custos necessaacuterios para a
recuperaccedilatildeo do investimento e de operaccedilatildeo
2 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
10
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores
3 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo que
deve ser alocada a cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
Inclui o custo evitado da injeccedilatildeo de reativo dos geradores
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada a
cada gerador
bull Serviccedilo de ineacutercia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador
4 Subsiacutedios e isenccedilotildees representa o custo total pago pelo consumidor eou contribuinte
devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores
5 Custos ambientais satildeo os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de gases de efeito
estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
Foi desenvolvida uma metodologia especiacutefica para a avaliaccedilatildeo de cada um dos serviccedilos ndash ou
atributos ndash mencionada anteriormente Essa metodologia eacute apresentada em detalhes no
Caderno Principal e eacute totalmente reprodutiacutevel considerando a utilizaccedilatildeo de ferramentas
computacionais que permitem a modelagem do sistema em detalhes O projeto possui ainda
os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com
o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
11
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos1 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo e variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
Destaca-se que a lista de atributos considerados neste estudo natildeo eacute exaustiva Dessa forma
natildeo foram considerados os seguintes atributos (i) atributos socioambientais (adicionais agrave
emissatildeo de CO2) tais como geraccedilatildeo de emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e
benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees socioeconocircmicas de
comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do
nexo aacutegua-energia-solo entre outros (ii) benefiacutecio do menor tempo de construccedilatildeo para
auxiliar no gerenciamento da incerteza no crescimento da demanda (iii) maior incerteza com
relaccedilatildeo a atrasos e custo de investimento devido agrave concentraccedilatildeo de investimentos em um
uacutenico projeto (iv) vida uacutetil dos equipamentos
Resultados
A seguir apresenta-se para todas as fontes de expansatildeo do PDE 2026 o custo final da energia
considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a metodologia
proposta pela PSR
Para cada tecnologia listada no graacutefico a seguir mostram-se as distintas parcelas do seu real
custo total obtido com a metodologia proposta neste trabalho Pode-se observar por
exemplo que a eoacutelica no NE possui o custo final de 195 R$MWh e a solar no NE de 293
R$MWh No entanto observa-se que os subsiacutedios e isenccedilotildees explicam 84 R$MWh e 135
R$MWh desse valor respectivamente sendo este o maior entre todos os atributos
analisados
Pode-se observar tambeacutem que a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel possui o custo
total de 216 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal de 166 R$MWh e a gaacutes natural ciclo
aberto flexiacutevel de 412 R$MWh Verificou-se que esta uacuteltima fonte eacute a que mais vende serviccedilo
1 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
12
de geraccedilatildeo o de atendimento a demanda de ponta o que compensa o fato de seu fator de
capacidade ser baixo resultando em um LCOE extremamente alto Com os serviccedilos de
geraccedilatildeo o custo desta uacuteltima fonte passou de 794 R$MWh (LCOE) para 277 R$MWh No
entanto ao considerar os custos de infraestrutura e de emissatildeo de carbono seu custo volta a
subir chegando ao valor final de 412 R$MWh mencionado acima Ainda com relaccedilatildeo aos
serviccedilos de geraccedilatildeo notou-se que a hidroeleacutetrica e a PCH apesar de venderem serviccedilo de
modulaccedilatildeo apresentam custos elevados com o serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo de 27 R$MWh e 15
R$MWh respectivamente devido agrave produccedilatildeo concentrada no periacuteodo uacutemido
Custos das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
O estudo desenvolvido contou ainda com anaacutelise de atributos para diferentes configuraccedilotildees
da matriz energeacutetica para os anos de referecircncia 2026 e 2035 onde a inserccedilatildeo das fontes
renovaacuteveis natildeo convencionais eacute maior Para a avaliaccedilatildeo foram selecionados os atributos de
maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais impulsionados pela configuraccedilatildeo
do sistema
A inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do Custo Marginal de Operaccedilatildeo (CMO) (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais
elevados no periacuteodo seco) na configuraccedilatildeo de 2026 A afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada
para os casos com maior penetraccedilatildeo de renovaacutevel em 2035 em que haacute uma inversatildeo na
sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso acontece principalmente por causa da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as
eoacutelicas aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da
fonte A diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas nesse mesmo periacuteodo Na avaliaccedilatildeo
do atributo modulaccedilatildeosazonalizaccedilatildeo haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos CMOs De forma
geral devido agrave reduccedilatildeo do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio
no serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo das termeleacutetricas para o sistema Observa-se
tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o caso da eoacutelica e da fonte
solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de modulaccedilatildeo graccedilas agrave maior
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
13
variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no
custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do benefiacutecio com a modulaccedilatildeo
Como resultado geral observa-se que para as diferentes composiccedilotildees de matriz energeacutetica
estudada e para maior penetraccedilatildeo de fontes renovaacuteveis natildeo convencionais o sistema absorve
essas fontes modificando caracteriacutesticas importantes do sistema tal como o acionamento de
termeleacutetricas poreacutem a operaccedilatildeo do sistema natildeo se mostra impeditiva Observa-se ainda uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio das eoacutelicas e solares para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo e um
aumento no custo de infraestrutura para prover reserva probabiliacutestica
Conclusotildees
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de formar exaustiva Trata-se de um arcabouccedilo em que os atributos satildeo divididos em
serviccedilos prestados pelos geradores custos de infraestrutura necessaacuterios para a
prestaccedilatildeo destes serviccedilos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo de
GEE Existem externalidades socioambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Este uacuteltimo incentivo leva os geradores a desenvolverem seus projetos
atraveacutes de moacutedulos menores aumentando potencialmente os custos para o sistema
graccedilas agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Este custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo satildeo
capazes de alterar a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar
que uma conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo Somente as usinas consideradas para
a expansatildeo do sistema resultantes do PDE 2026 oficial foram consideradas na
avaliaccedilatildeo realizada
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica Apesar da maior inserccedilatildeo das
fontes renovaacuteveis alternativas implicar modificaccedilotildees importantes do sistema a
operaccedilatildeo desta natildeo se mostra impeditiva
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
14
1 INTRODUCcedilAtildeO
Suponha que algueacutem esteja encarregado de providenciar alimentos para um grupo de pessoas
ao menor custo possiacutevel Dado que a referecircncia baacutesica eacute a necessidade diaacuteria de calorias (cerca
de 2500 para mulheres e 3000 para homens) o alimento escolhido deveria ser agrave primeira
vista o que daacute mais calorias por cada R$ gasto A tabela a seguir lista os alimentos mais baratos
sob esse criteacuterio nos Estados Unidos
Alimento CaloriasUS$
Farinha de trigo 3300
Accediluacutecar 3150
Arroz 3000
Amendoim 2500
De acordo com a tabela acima a melhor opccedilatildeo seria comprar somente farinha de trigo No
entanto embora as necessidades caloacutericas sejam atendidas as pessoas teriam problemas de
sauacutede por falta de outros nutrientes essenciais como vitaminas proteiacutenas e sais minerais
Isso significa que o problema de providenciar a dieta de miacutenimo custo tem muacuteltiplos objetivos
que satildeo as necessidades miacutenimas de cada tipo de nutriente O problema da dieta eacute portanto
formulado como o seguinte problema de otimizaccedilatildeo
Minimizar o custo total de compras de alimentos
Sujeito a (quantidades diaacuterias)
calorias ge 2750 cal (meacutedia de homens e mulheres)
vitamina C ge 90 mg
proteiacutenas ge 56 g
Potaacutessio ge 47 g
Accediluacutecar le 25 do total de calorias
Observa-se inicialmente que as quatro primeiras desigualdades se referem a necessidades
fiacutesicas de cada nutriente Jaacute a uacuteltima desigualdade eacute uma restriccedilatildeo que reflete uma poliacutetica
de sauacutede do paiacutes
A segunda observaccedilatildeo eacute que cada alimento (arroz batata carne alface etc) possui diferentes
quantidades de cada nutriente Essas quantidades podem ser representadas por um vetor de
atributos Por exemplo os atributos de 1 kg do alimento A podem ser 2000 calorias 5 mg de
vitamina C 12 g de proteiacutenas e 0 g de potaacutessio Os atributos de um alimento B por sua vez
podem ser 1800 calorias 12 mg de vitamina C 0 g de proteiacutenas 3 g de potaacutessio e assim por
diante Dessa forma o objetivo do problema de otimizaccedilatildeo da dieta eacute encontrar o ldquomixrdquo de
alimentos que atenda aos requisitos de cada atributo (soma das contribuiccedilotildees de cada
elemento para cada atributo) a miacutenimo custo Enfocar os atributos de cada alimento ajuda a
evitar soluccedilotildees simplistas e equivocadas como ocorreu no caso dos alimentos ldquolow fatrdquo que
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
15
eram mais caloacutericos do que os alimentos ldquonormaisrdquo e que contribuiacuteram para o agravamento
da crise de obesidade nos Estados Unidos
Finalmente o custo de cada alimento deve levar em conta dois fatores adicionais ao seu custo
de produccedilatildeo no ponto de origem (por exemplo alface no interior de Satildeo Paulo) (i) o custo de
infraestrutura (transporte e armazenagem) e (ii) taxas e impostos
Mostraremos a seguir que o problema de suprimento de eletricidade tem muitos pontos em
comum com o problema da dieta
11 Os muacuteltiplos objetivos no suprimento de energia eleacutetrica
No caso do setor eleacutetrico os muacuteltiplos objetivos do suprimento de energia eleacutetrica incluem
dentre outros
1 Minimizar as tarifas totais para o consumidor levando em consideraccedilatildeo a soma dos
custos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
2 Assegurar a confiabilidade do suprimento ie limitar a probabilidade de falhas no
suprimento de energia (racionamento) e de potecircncia (interrupccedilotildees)
3 Assegurar a robustez do suprimento ie resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa
probabilidade poreacutem de grande impacto (ldquocisnes negrosrdquo) tais como uma falha
catastroacutefica (e de longa duraccedilatildeo) da transmissatildeo de Itaipu ou a interrupccedilatildeo de
suprimento de GNL devido a uma crise geopoliacutetica e
4 Atender determinaccedilotildees de poliacutetica energeacutetica por exemplo limitar as emissotildees de CO2
no setor eleacutetrico
Neste caso prover geraccedilatildeo suficiente para atender a demanda equivale a fornecer as calorias
no caso da dieta (apropriadamente ambos GWh e calorias satildeo medidas de energia) Por sua
vez os objetivos de confiabilidade (2) e robustez (3) satildeo anaacutelogos aos requisitos de vitaminas
sais minerais etc Finalmente o objetivo (4) resulta de uma determinaccedilatildeo de poliacutetica
energeacutetica semelhante agrave poliacutetica de limitar o consumo de accediluacutecar vista acima
12 Limitaccedilotildees do processo atual de suprimento de energia
Da mesma forma que uma dieta 100 de farinha de trigo atenderia o objetivo de fornecer
calorias poreacutem deixaria de fornecer outros nutrientes como vitaminas e minerais os leilotildees
de contrataccedilatildeo de nova capacidade do sistema brasileiro consideram quase que
exclusivamente a produccedilatildeo de energia (GWh) em detrimento dos demais atributos como
confiabilidade robustez e outros
A decisatildeo de simplificar o leilatildeo foi tomada de maneira consciente pelo governo haacute cerca de
quinze anos A razatildeo eacute que o paiacutes natildeo tinha nenhum ldquotrack recordrdquo na realizaccedilatildeo de leilotildees e
precisava conquistar credibilidade junto aos investidores Aleacutem disso o fato de na eacutepoca a
quase totalidade da geraccedilatildeo ser hidreleacutetrica fazia com que alguns atributos como a
confiabilidade do suprimento de ponta fossem atendidos com facilidade
No entanto desde entatildeo houve uma mudanccedila muito extensa no ldquomixrdquo da matriz de geraccedilatildeo
com destaque para a geraccedilatildeo termeleacutetrica a gaacutes natural e a entrada maciccedila de geraccedilatildeo eoacutelica
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
16
Com isso as hidreleacutetricas atingiram seu limite considerando a condiccedilatildeo sistecircmica para o ano
de 2026 nos atributos de confiabilidade robustez e outros Um exemplo claro desse
esgotamento eacute o uso atual de termeleacutetricas e de boa parte da interconexatildeo entre as regiotildees
Sudeste e Nordeste para compensar a variabilidade da geraccedilatildeo eoacutelica na regiatildeo Nordeste O
resultado foi uma perda de eficiecircncia na operaccedilatildeo energeacutetica do sistema com custos de
combustiacuteveis foacutesseis muito elevados (da ordem de muitas centenas de milhotildees de reais) e um
aumento igualmente significativo nas emissotildees de CO2
Em resumo o modelo simplificado de contrataccedilatildeo ao natildeo ser atualizado trouxe uma
ineficiecircncia para a economiasociedade Outro problema foi o surgimento de uma discussatildeo
polarizada ndash e confusa ndash sobre as fontes (por exemplo alguns defendem a construccedilatildeo maciccedila
de energia solar enquanto outros argumentam que eacute fundamental construir teacutermicas a gaacutes
operando na base) em vez de se discutir o melhor atendimento dos atributos por meio de um
portfoacutelio de fontes
13 Objetivo do estudo
O escopo idealizado pelo Instituto Escolhas tem como objetivo contribuir para um melhor
entendimento por parte da sociedade das questotildees acima
Para cumprir esse objetivo os custos das fontes foram decompostos nos cinco grupos de
atributos a seguir
1 Custo nivelado da energia (LCOE)
2 Serviccedilos de geraccedilatildeo
3 Custos de infraestrutura
4 Subsiacutedios e incentivos e
5 Custos ambientais ndash no escopo deste projeto os custos ambientais englobam apenas
aqueles relacionados agraves emissotildees de gases de efeito estufa (GEE)
Os custos e benefiacutecios seratildeo analisados considerando a sinergia entre as fontes o que significa
que os resultados apresentados satildeo fortemente influenciados pela configuraccedilatildeo do parque
gerador utilizado Por exemplo eacute analisado o benefiacutecio da complementariedade horaacuteria entre
geraccedilatildeo solar (produccedilatildeo concentrada durante o dia) e eoacutelica no interior do Nordeste (maior
produccedilatildeo de madrugada) e a complementariedade entre fontes intermitentes e as
termeleacutetricas
O objetivo deste projeto natildeo eacute a criaccedilatildeo de uma nova metodologia de precificaccedilatildeo das fontes
nos leilotildees de energia eleacutetrica ou nos leilotildees de contrataccedilatildeo de lastro para o sistema nem
uma proposta para o aperfeiccediloamento do planejamento da expansatildeo do parque gerador No
O objetivo geral eacute avaliar custos e benefiacutecios reais de cada fonte de geraccedilatildeo considerando a contribuiccedilatildeo de seus respectivos atributos para o atendimento dos diversos objetivos da operaccedilatildeo do sistema eleacutetrico
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
17
entanto as metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para as discussotildees sobre tais temas
14 Organizaccedilatildeo deste caderno
O Capiacutetulo 2 apresenta uma visatildeo geral da metodologia proposta O Capiacutetulo 3 apresenta o
conceito de custo nivelado da energia O Capiacutetulo 4 apresenta as metodologias e resultados
para os custos e benefiacutecios relacionados aos serviccedilos de geraccedilatildeo O Capiacutetulo 5 apresenta as
metodologias e os resultados para os custos e benefiacutecios relacionados aos custos de
infraestrutura O Capiacutetulo 6 apresenta a metodologia e os resultados relacionados agraves
renuacutencias fiscais incentivos e subsiacutedios O Capiacutetulo 7 apresenta os apresenta a metodologia e
os resultados o para caacutelculo dos custos ambientais O Capiacutetulo 9 apresenta as conclusotildees do
estudo
O projeto possui ainda os cadernos ldquoServiccedilos de Geraccedilatildeordquo ldquoCustos de Infraestruturardquo e
ldquoIncentivos e Subsiacutediosrdquo com o detalhamento das metodologias e das premissas utilizadas
Apresenta-se no proacuteximo capiacutetulo a visatildeo geral da metodologia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
18
2 VISAtildeO GERAL DA METODOLOGIA
Cada um dos cinco grupos vistos acima eacute composto de diversos atributos mostrados na Figura
1 Esses atributos seratildeo valorados de acordo com a metodologia apresentada a seguir
Figura 1 ndash Nova decomposiccedilatildeo para os custos da geraccedilatildeo
21 LCOE
Esta componente de custo representa os investimentos necessaacuterios para construir a usina
(CAPEX) e os custos fixos e variaacuteveis incorridos para a sua operaccedilatildeo A componente de CAPEX
eacute despendida antes da operaccedilatildeo do empreendimento e o investidor busca remuneraacute-la ao
longo da vida uacutetil dos equipamentos A componente de OPEX ocorre ao longo da operaccedilatildeo da
usina
Eacute interessante observar que as componentes de CAPEX e de OPEX fixo satildeo exclusivas das
fontes natildeo sendo impactadas pela operaccedilatildeo do sistema Jaacute a componente de OPEX variaacutevel
depende da geraccedilatildeo do empreendimento sendo portanto influenciada pela operaccedilatildeo
individual da usina que por sua vez pode ser influenciada pela operaccedilatildeo dos demais agentes
do sistema
Neste estudo para a valoraccedilatildeo do CAPEX e do OPEX seraacute utilizada a tradicional medida do
custo nivelado de geraccedilatildeo em inglecircs Levelized Cost of Energy (LCOE) O LCOE detalhado no
capiacutetulo 3 representa apenas um iacutendice que indica o valor da energia necessaacuterio para
recuperar os custos de investimento e operaccedilatildeo natildeo representando a contribuiccedilatildeo energeacutetica
da usina para a seguranccedila de suprimento e outros custos incorridos ou evitados para o sistema
com a sua operaccedilatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
19
22 Serviccedilos prestados pelo gerador aleacutem da produccedilatildeo de energia
Esta componente representa os serviccedilos que os geradores prestam ao estarem operando de
forma siacutencrona no sistema aleacutem da entrega da produccedilatildeo de energia para os consumidores
Foram identificados trecircs serviccedilos distintos de geraccedilatildeo
bull Modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo eacute a capacidade do gerador de atender o perfil horaacuterio de
demanda ao longo do mecircs (modulaccedilatildeo) e atender o perfil mensal da demanda ao
longo do ano (sazonalizaccedilatildeo) Esses serviccedilos incluem o benefiacutecio de evitar um deacuteficit
de energia no sistema
bull Robustez eacute a capacidade do gerador de produzir energia acima do que seria
requerido no despacho econocircmico Constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para
o sistema
bull Confiabilidade eacute a capacidade do gerador de injetar potecircncia no sistema para evitar
interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de capacidade de geraccedilatildeo devido a
quebras nos geradores Esse serviccedilo inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia
no sistema
23 Custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador
Para que os geradores prestem os serviccedilos elencados acima eacute necessaacuterio criar uma
infraestrutura no sistema composta de linhas de transmissatildeo subestaccedilotildees equipamentos
para suporte de reativo entre outros Eacute necessaacuterio tambeacutem criar uma infraestrutura para
garantir que o sistema seja capaz de atender a demanda mesmo com a quebra de algum
gerador ou com a incerteza na produccedilatildeo horaacuteria das fontes intermitentes Por fim a operaccedilatildeo
siacutencrona dos geradores deve ser capaz de garantir que a frequecircncia do sistema se manteraacute
dentro de uma faixa operativa preacute-estabelecida
Como consequecircncia alguns geradores impotildeem determinados custos de infraestrutura ao
sistema enquanto outro satildeo capazes de reduzi-los Os custos de infraestrutura foram
divididos nas seguintes categorias
bull Rede de transmissatildeo representa a componente do custo de infraestrutura de
transmissatildeo ou distribuiccedilatildeo para geradores conectados na rede de distribuiccedilatildeo
necessaacuteria para escoar a potecircncia gerada ateacute o consumidor que deve ser alocada a
cada gerador
bull Perdas satildeo as perdas ocirchmicas na rede de transmissatildeo que devem ser alocadas a cada
gerador
bull Suporte de reativo representa a componente do custo de infraestrutura de suporte
reativo dos capacitores e reatores do sistema que deve ser alocada a cada gerador
bull Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo representa a componente do custo da
infraestrutura de equipamentos de resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as
variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis da demanda e da produccedilatildeo renovaacutevel que deve ser alocada
a cada gerador Inclui o custo de construccedilatildeo de equipamentos como baterias e os
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
20
ldquocustos de flexibilidaderdquo como o desgaste das maacutequinas dos geradores que prestam
serviccedilos de reserva
bull Equiliacutebrio da frequecircncia representa a componente do custo da infraestrutura de
equipamentos com ineacutercia para permitir o equiliacutebrio entre oferta e geraccedilatildeo dentro
da faixa de frequecircncia operativa a qual deve ser alocada a cada gerador Inclui o custo
de construccedilatildeo de equipamentos como ineacutercia sinteacutetica via eletrocircnica de potecircncia
(eoacutelicas baterias ultracapacitores etc) e remuneraccedilatildeo da ineacutercia mecacircnica das
maacutequinas tradicionais (hidreleacutetricas e teacutermicas)
24 Subsiacutedios e isenccedilotildees
O caacutelculo do custo nivelado da energia inclui encargos setoriais impostos e financiamento
Algumas fontes possuem subsiacutedios ou incentivos nestas componentes com o objetivo de
tornaacute-las mais competitivas A consequecircncia desta poliacutetica energeacutetica pode ser o aumento do
custo da energia para o consumidor a alocaccedilatildeo de custos adicionais para outros geradores ou
o aumento do custo para os contribuintes
A componente custo desta seccedilatildeo representa o custo total pago pelo consumidor contribuinte
ou outros geradores devido a diversos incentivos e isenccedilotildees oferecidos aos geradores tais
como
bull Isenccedilotildees tributaacuterias
bull Financiamento a taxas ldquopatrioacuteticasrdquo por instituiccedilotildees financeiras puacuteblicas e
bull Incentivos regulatoacuterios
25 Custos ambientais
Esta componente representa os custos ambientais resultantes de todo o ciclo de vida
(construccedilatildeo e operaccedilatildeo) das fontes selecionadas para a expansatildeo do parque gerador O
escopo deste estudo contempla apenas os custos para a sociedade relativos agrave emissatildeo de
gases de efeito estufa de cada fonte de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica Custos relacionados a
outros gases e particulados bem como custos sociais estatildeo fora do escopo deste estudo
Em resumo neste estudo foi proposta uma nova decomposiccedilatildeo dos custos da geraccedilatildeo na
qual os atributos dos geradores satildeo valorados explicitamente Nos proacuteximos capiacutetulos seraacute
detalhado cada um dos atributos citados acima2
26 Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Conforme seraacute visto no capiacutetulo 3 para o caacutelculo do LCOE eacute necessaacuterio obter uma estimativa
da expectativa de geraccedilatildeo de cada gerador ao longo da sua vida uacutetil Aleacutem disso o caacutelculo do
2 Natildeo seratildeo considerados neste estudo (i) Atributos socioambientais (adicionais agrave emissatildeo de CO2) tais quais geraccedilatildeo de
emprego desenvolvimento de cadeias produtivas e benefiacutecios associados desenvolvimento e melhora de condiccedilotildees
socioeconocircmicas de comunidades locais emissatildeo de poluentes locais e regionais uso do solo ou interaccedilotildees do nexo aacutegua-
energia-solo (ii) Tempo de construccedilatildeo (iii) Concentraccedilatildeo de investimentos em um uacutenico projeto (iv) Vida uacutetil dos equipamentos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
21
benefiacutecio dos serviccedilos de modulaccedilatildeo sazonalizaccedilatildeo e robustez tratados no capiacutetulo 4 requer
tambeacutem uma estimativa da produccedilatildeo horaacuteria e dos custos marginais horaacuterios Portanto eacute
necessaacuterio simular a operaccedilatildeo do sistema como forma de obter essas variaacuteveis de interesse
para a estimativa dos custos das fontes de geraccedilatildeo
As anaacutelises foram realizadas a partir da configuraccedilatildeo do uacuteltimo PDE (2026) supondo que essa
configuraccedilatildeo eacute razoavelmente proacutexima de uma expansatildeo oacutetima da
geraccedilatildeoreservatransmissatildeo do sistema
As ferramentas que viabilizaram as anaacutelises em detalhe do sistema eleacutetrico brasileiro no
estudo satildeo apresentadas a seguir
Ferramentas computacionais utilizadas no projeto
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas) realizadas com os modelos3 SDDPNCP consideraram aspectos
que natildeo satildeo levados em conta atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da
operaccedilatildeo e expansatildeo tais como detalhamento horaacuterio restriccedilotildees para atendimento agrave
demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de reserva girante detalhamento da rede
de transmissatildeo variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar O Times Series Lab (TSL) gera
cenaacuterios de renovaacuteveis natildeo convencionais correlacionados agraves vazotildees do sistema o CORAL eacute o
modelo de avalia a confiabilidade estaacutetica de um sistema de geraccedilatildeo-transmissatildeo
hidroteacutermico fornecendo iacutendices de confiabilidade do sistema para cada estaacutegio de um
horizonte de estudo enquanto o TARIFF determina a alocaccedilatildeo oacutetima dos custos fixos de
recursos de infraestrutura de rede de transmissatildeo que estatildeo inseridos no NETPLAN o qual
dentre outras funcionalidades permite a visualizaccedilatildeo dos resultados por barra do sistema Por
fim ORGANON eacute o modelo de simulaccedilatildeo de estabilidade transitoacuteria dinacircmica de curto e longo
prazo
As simulaccedilotildees (probabiliacutesticas com resoluccedilatildeo horaacuteria) foram realizadas com os modelos
SDDPNCP4 considerando5
3 Os modelos SDDP NCP TSL CORAL TARIFF e NETPLAN satildeo de propriedade da PSR O Modelo ORGANON eacute de propriedade da
HPPA
4 De propriedade da PSR
5 Estes aspectos natildeo satildeo considerados atualmente nas ferramentas oficiais de planejamento da operaccedilatildeo e expansatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
22
bull Detalhamento horaacuterio uma vez que toda a simulaccedilatildeo eacute realizada em base horaacuteria satildeo
utilizados perfis horaacuterios de demanda e cenaacuterios horaacuterios integrados de vazatildeo e geraccedilatildeo
de solar eoacutelica e biomassa Na geraccedilatildeo desses cenaacuterios eacute utilizado o modelo Time Series
Lab (TSL) desenvolvido pela PSR que considera a correlaccedilatildeo espacial entre as afluecircncias
e a produccedilatildeo renovaacutevel a qual eacute particularmente significativa para as usinas eoacutelicas
bull Restriccedilotildees para atendimento agrave demanda de ponta e para atendimento agraves restriccedilotildees de
reserva girante
bull Detalhamento da rede de transmissatildeo e
bull Variabilidade na produccedilatildeo eoacutelica e solar
A Figura 2 abaixo resume as principais etapas do estudo bem como as ferramentas utilizadas
para a sua execuccedilatildeo
Figura 2 ndash Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
Portanto dada a configuraccedilatildeo fiacutesica do sistema e dados os cenaacuterios foi realizada a simulaccedilatildeo
probabiliacutestica da operaccedilatildeo do sistema que consiste numa operaccedilatildeo horaacuteria detalhada de todo
o sistema de geraccedilatildeo e transmissatildeo Como resultado foram obtidos a produccedilatildeo horaacuteria de
cada usina e o custo marginal horaacuterio utilizados para o caacutelculo dos atributos
27 Caso analisado no projeto
Neste projeto todas as simulaccedilotildees foram realizadas com casos estaacuteticos uma vez que o
objetivo eacute determinar os custos e benefiacutecios das fontes considerando apenas os efeitos
estruturais Esta estrateacutegia permite por exemplo isolar os efeitos da dinacircmica da entrada em
operaccedilatildeo das unidades geradoras ao longo dos anos e ao longo dos meses e o impacto das
condiccedilotildees hidroloacutegicas iniciais Adicionalmente ela garante que todas as fontes de geraccedilatildeo
analisadas seratildeo simuladas durante todo o horizonte de anaacutelise
O caso de anaacutelise deste projeto eacute baseado no uacuteltimo ano da configuraccedilatildeo do cenaacuterio de
referecircncia do PDE 2026 O capiacutetulo 8 apresenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de
oferta e demanda do sistema em alguns dos atributos analisados neste projeto
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
23
271 Importacircncia da representaccedilatildeo horaacuteria
A inserccedilatildeo de renovaacuteveis que introduzem maior variabilidade na geraccedilatildeo e nos preccedilos da
energia torna importante simular a operaccedilatildeo do sistema em base horaacuteria Como um exemplo
da importacircncia dessa simulaccedilatildeo mais detalhada considere o graacutefico a seguir em que os custos
marginais representados em amarelo satildeo aqueles resultantes do modelo com representaccedilatildeo
por blocos e em preto os custos marginais do caso horaacuterio Como pode ser visto a
precificaccedilatildeo horaacuteria faz muita diferenccedila nos custos marginais o que impacta diretamente na
receita do gerador Considere por exemplo um equipamento que gera muito durante a noite
Com a representaccedilatildeo horaacuteria o preccedilo reduz drasticamente nesse periacuteodo o que natildeo ocorre
com representaccedilatildeo por blocos
Figura 3 ndash Custos marginal de operaccedilatildeo do Caso Base - mecircs de marccedilo2026
Verifica-se na Figura 4 este mesmo comportamento ao longo de todo o ano de 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
24
Figura 4 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo do Caso Base - ano de 2026
272 Tecnologias analisadas (Cenaacuterio de referecircncia PDE 2026)
As fontes consideradas no estudo satildeo aquelas que fazem parte da configuraccedilatildeo da expansatildeo
do Cenaacuterio de Referecircncia do PDE6 2026
R$MWh FC ( potecircncia) CAPEX (R$kWinst) OPEX (R$kWano) CVU7 (R$MWh)
Gaacutes CC_Inflex 56 3315 35 360
Gaacutes CC_Flex 14 3315 35 400
Gaacutes CA_flex 2 2321 35 579
GNL CC_Inflex 67 3315 35 170
UHE 58 8000 15 7
EOL NE 44 4000 85 0
EOLS 36 4000 85 0
PCHSE 54 7500 40 7
BIOSE 47 5500 85 0
SOLNE 23 3600 40 0
SOLSE 25 3600 40 0
Todas essas tecnologias foram simuladas e tiveram seus atributos calculados
6 Todas as fontes com exceccedilatildeo da teacutermica GNL com 40 de inflexibilidade que natildeo estaacute no PDE Esta usina foi incluiacuteda no estudo
por ter ganhado o leilatildeo (LEN A-6 2017) Esta termeleacutetrica foi simulada atraveacutes de despacho marginal sem alterar o perfil de
custos marginais do sistema
7 Os CVUs considerados satildeo referentes ao PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
25
3 CUSTOS DE INVESTIMENTO E OPERACcedilAtildeO ndash CAPEX E OPEX
Como visto no capiacutetulo anterior o custo nivelado da energia (LCOE) eacute uma medida tradicional
para comparaccedilatildeo de tecnologias e seraacute usado para o caacutelculo da componente referente ao
CAPEX e ao OPEX De forma simplificada o LCOE eacute dado pela soma dos custos anualizados de
investimento (inclui somente o custo do capital proacuteprio) e operaccedilatildeo da usina (OampM e custo
de combustiacutevel fixo e variaacutevel) dividida pela geraccedilatildeo anual
O LCOE8 representa portanto o valor em $MWh constante em termos reais que a usina
deve receber ao longo da sua vida uacutetil proporcional agrave sua geraccedilatildeo projetada para remunerar
adequadamente os seus custos totais de investimento e operaccedilatildeo
O LCOE eacute definido como
A componente da expectativa de geraccedilatildeo no denominador do LCOE eacute resultado da operaccedilatildeo
do sistema e portanto seraacute obtida atraveacutes de simulaccedilatildeo utilizando-se as ferramentas
computacionais SDDPNCP9 conforme visto na seccedilatildeo 26 As componentes Custo de
Investimento Custo Fixo e Custo Variaacutevel Unitaacuterio (CVU) internas ao projeto natildeo satildeo
influenciadas diretamente pela operaccedilatildeo do sistema e pela interaccedilatildeo com os agentes de
mercado
No graacutefico da Figura 5 a seguir estatildeo os valores de LCOE10 das fontes consideradas neste
estudo resultantes das simulaccedilotildees com a metodologia definida acima incluindo ainda
encargos impostos financiamentos e os subsiacutedios e incentivos que as fontes possuem hoje
No denominador do custo nivelado foi considerada a expectativa de geraccedilatildeo do
empreendimento ajustada ao risco Esse toacutepico seraacute detalhado no Capiacutetulo 4
8 O LCOE definido acima natildeo representa a contribuiccedilatildeo energeacutetica da usina para a seguranccedila de suprimento
9 Modelos de propriedade da PSR
10 Considera custo do capital de 9 aa (real)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
26
Figura 5 ndash Levelized Cost of Energy ndash LCOE
Ao analisar o graacutefico verifica-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel eacute um outlier
com LCOE de 794 R$MWh bem maior do que o das demais fontes As demais fontes a gaacutes
natural possuem os maiores LCOEs sendo a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel a segunda
fonte com o maior custo com LCOE de 417 R$MWh Observa-se tambeacutem que a usina eoacutelica
no NE eacute a que possui o menor custo com LCOE de 84 R$MWh seguida da solar no NE com
LCOE de 109 R$MWh As fontes PCH solar no SE biomassa e eoacutelica no Sul possuem
respectivamente os custos de 180 R$MWh 171 R$MWh 150 R$MWh e 135 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
27
4 SERVICcedilOS DE GERACcedilAtildeO
O segundo grupo de atributos diz respeito aos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
robustez e confiabilidade prestados pelos geradores ao sistema e seratildeo analisados nas
proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo
41 Serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
411 Motivaccedilatildeo - Limitaccedilatildeo do LCOE
Como pode ser percebido a partir da definiccedilatildeo do LCOE dada no capiacutetulo 3 uma limitaccedilatildeo
desse atributo eacute o fato de que ele natildeo considera o valor da energia produzida pelo gerador a
cada instante Por exemplo uma teacutermica a diesel peaker teria um LCOE elevado porque seu
fator de capacidade meacutedio (razatildeo entre a geraccedilatildeo e potecircncia instalada) eacute baixo No entanto
o valor desta geraccedilatildeo concentrada na hora da ponta eacute bem maior do que o de uma teacutermica
que gerasse a mesma quantidade de energia de maneira ldquoflatrdquo ao longo do dia Da mesma
forma o valor da cogeraccedilatildeo a biomassa de cana de accediluacutecar cuja produccedilatildeo se concentra no
periacuteodo seco das hidreleacutetricas eacute maior do que indicaria seu fator de capacidade meacutedio
A soluccedilatildeo proposta para contornar essa limitaccedilatildeo do LCOE eacute dada pelo caacutelculo do valor dos
atributos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descritos na proacutexima seccedilatildeo
412 Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
Neste estudo entende-se por modulaccedilatildeo a capacidade de atender o perfil horaacuterio da
demanda ao longo de cada mecircs Por sua vez a sazonalizaccedilatildeo eacute definida como a capacidade de
atender o perfil mensal da demanda ao longo do ano11
Na metodologia proposta o valor desses serviccedilos eacute estimado da seguinte maneira
1 Supor que todos os equipamentos tecircm um contrato ldquopor quantidaderdquo de montante igual
agrave respectiva geraccedilatildeo meacutedia anual poreacutem com perfil horaacuterio e sazonal igual ao da
demanda
2 A partir de simulaccedilotildees com resoluccedilatildeo horaacuteria da operaccedilatildeo do sistema calcula-se as
transaccedilotildees de compra e venda de energia horaacuteria (com relaccedilatildeo ao contrato) de cada
gerador Essas transaccedilotildees satildeo liquidadas ao CMO12 horaacuterio calculado pelo modelo de
simulaccedilatildeo operativa
3 A renda ($) resultante das transaccedilotildees no mercado de curto prazo dividida pela geraccedilatildeo
anual (MWh) eacute equivalente ao benefiacutecio unitaacuterio pelo serviccedilo de modulaccedilatildeo e
sazonalizaccedilatildeo
11 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de energia no sistema
12 As contabilizaccedilotildees e liquidaccedilotildees no mercado de curto prazo real (CCEE) natildeo satildeo feitas com base no CMO e sim no chamado
Preccedilo de Liquidaccedilatildeo de Diferenccedilas (PLD) que eacute basicamente o CMO com limites de piso e teto Como estes limites satildeo de certa
forma arbitraacuterios e natildeo refletem o verdadeiro custo da energia em cada hora a PSR considera que o CMO eacute mais adequado para
os objetivos do presente estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
28
Os graacuteficos da Figura 6 ilustram a metodologia em questatildeo para o caso de uma usina a diesel
que eacute Peaker e portanto soacute geram na hora da ponta No primeiro graacutefico temos a situaccedilatildeo
em que no sistema natildeo haacute restriccedilatildeo de ponta Neste caso o CMO horaacuterio (linha verde)
naquela hora sobe pouco e assim a usina vende o excesso de energia (diferenccedila entre a
geraccedilatildeo linha em azul e o contrato linha vermelha) gerando pouca receita Por outro lado
no segundo graacutefico em que o sistema possui restriccedilatildeo de ponta o CMO horaacuterio naquela hora
estaacute muito mais alto e entatildeo a receita com a venda do excesso de energia da usina aumenta
consideravelmente Ou seja a fonte a diesel torna-se mais valiosa pois vende um serviccedilo mais
valioso
Figura 6 - Metodologia para valoraccedilatildeo dos serviccedilos de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
413 Ajuste por incerteza
Como mencionado o preccedilo de curto prazo de cada regiatildeo varia por hora e cenaacuterio hidroloacutegico
Aleacutem disto a produccedilatildeo de energia de muitos equipamentos por exemplo eoacutelicas e
hidreleacutetricas tambeacutem varia por hora e por cenaacuterio Como consequecircncia a liquidaccedilatildeo dos
contratos de cada gerador natildeo eacute um uacutenico valor e sim uma variaacutevel aleatoacuteria
A maneira mais praacutetica de representar essa variaacutevel aleatoacuteria eacute atraveacutes de seu valor esperado
isto eacute a meacutedia aritmeacutetica de todas as transaccedilotildees ao longo das horas e cenaacuterios No entanto
a meacutedia natildeo captura o fato de que existe uma distribuiccedilatildeo de probabilidade do benefiacutecio da
modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo para cada usina Assim dois geradores podem ter o mesmo valor
esperado do benefiacutecio da sazonalidade e modulaccedilatildeo poreacutem com variacircncias diferentes
Portanto a comparaccedilatildeo entre o valor do serviccedilo para diferentes equipamentos deve levar em
conta que alguns tecircm maior variabilidade que outros Estes serviccedilos satildeo entatildeo colocados em
uma escala comum atraveacutes de um ajuste a risco semelhante ao das anaacutelises financeiras em
que se considera o valor esperado do benefiacutecio nos 5 piores cenaacuterios desfavoraacuteveis para o
sistema (CVaR) conforme ilustra a Figura 7 a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
29
Figura 7 ndash Ajuste ao risco atraveacutes da metodologia CVaR
Calcula-se portanto a liquidaccedilatildeo dos contratos ajustada ao risco conforme a foacutermula13 a
seguir em vez do valor esperado 119864(119877)
119877lowast = 120582(119864(119877)) + (1 minus 120582)119862119881119886119877120572(119877)
Para definir os cenaacuterios ldquocriacuteticosrdquo do sistema foi utilizado como criteacuterio o CMO meacutedio anual
de cada cenaacuterio hidroloacutegico Esse CMO meacutedio eacute alcanccedilado calculando a meacutedia aritmeacutetica dos
CMOs horaacuterios para cada cenaacuterio hidroloacutegico e obtendo um uacutenico valor referente a cada
cenaacuterio hidroloacutegico para os subsistemas Quanto maior14 o valor do CMO maior a severidade
do cenaacuterio
42 Serviccedilo de robustez
O serviccedilo robustez estaacute associado a um dos objetivos do planejamento centralizado
mencionado no capiacutetulo 1 que eacute o de resistir agrave ocorrecircncia de eventos de baixa probabilidade
e grande impacto denominados ldquocisnes negrosrdquo
Neste estudo a contribuiccedilatildeo de cada gerador agrave robustez do sistema foi medida como a
capacidade de produzir energia acima do que seria requerido no despacho econocircmico que
constitui uma reserva de geraccedilatildeo estrutural para o sistema a fim de protegecirc-lo contra um
evento de 1 ano de duraccedilatildeo15 Esse evento pode ser por exemplo um aumento expressivo da
demanda combinado com o atraso na entrada de um grande gerador
A Figura 8 ilustra o caacutelculo da contribuiccedilatildeo para o caso de uma usina termeleacutetrica Como visto
essa contribuiccedilatildeo corresponde ao valor integral ao longo do ano da diferenccedila entre a potecircncia
disponiacutevel da usina e a energia que estaacute sendo gerada no despacho econocircmico
13 O paracircmetro λ da foacutermula em questatildeo representa a aversatildeo ao risco do investidor 1051980λ=1 representa um investidor neutro em
relaccedilatildeo ao risco (pois nesse caso soacute o valor esperado seria usado) enquanto λ=01051980representa o extremo oposto ou seja o
investidor somente se preocupa com os eventos desfavoraacuteveis
14 Essa abordagem permite calcular o valor do serviccedilo considerando a contribuiccedilatildeo das fontes durante as seacuteries criacuteticas para o
sistema
15 O horizonte de longo prazo (1 ano) para o atributo robustez foi escolhido devido agrave capacidade de regularizaccedilatildeo plurianual do
Brasil
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
30
Figura 8 ndash Atributo de robustez para usinas termeleacutetricas
421 Contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
A Figura 9 abaixo resume a estimativa do atributo de robustez para as diferentes fontes de
geraccedilatildeo Aleacutem da fonte termeleacutetrica discutida na seccedilatildeo anterior a hidreleacutetrica com
reservatoacuterio tambeacutem contribui com este serviccedilo As demais fontes hidro a fio drsquoaacutegua e
renovaacuteveis natildeo despachadas natildeo contribuem
Figura 9 ndash Metodologia contribuiccedilatildeo das fontes para o serviccedilo de robustez
422 Metodologia para valoraccedilatildeo
O valor da contribuiccedilatildeo por robustez eacute obtido multiplicando-se a contribuiccedilatildeo da usina pelo
custo unitaacuterio de oportunidade para o sistema que neste estudo equivale ao custo de uma
usina de reserva uma vez que tais usinas possuem no sistema a mesma funccedilatildeo daquelas que
oferecem o serviccedilo de robustez
A usina escolhida como referecircncia por desempenhar bem esse tipo de serviccedilo foi a
termeleacutetrica ciclo-combinado GNL Sazonal que pode ser chamada para operar em periacuteodos
criacuteticos fora do seu periacuteodo de inflexibilidade
Assim como no caso do serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo descrito na seccedilatildeo os cenaacuterios
criacuteticos para a avaliaccedilatildeo do CVaR satildeo calculados com base no CMO meacutedio anual
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
31
43 Serviccedilo de confiabilidade
Por sua vez o serviccedilo de confiabilidade estaacute relacionado com a capacidade do gerador de
injetar potecircncia no sistema para evitar interrupccedilatildeo no fornecimento causada por falta de
capacidade de geraccedilatildeo devido a quebras nos geradores16
431 Metodologia para valoraccedilatildeo
A ideia geral da metodologia eacute considerar que existe um mercado para o serviccedilo de
confiabilidade no qual todos os geradores possuem uma obrigaccedilatildeo de entrega deste serviccedilo
para o sistema Os geradores que natildeo satildeo capazes de entregar esse serviccedilo devem compraacute-lo
de outros geradores Dessa maneira assim como no caso do serviccedilo de geraccedilatildeo o valor do
atributo confiabilidade resulta em uma realocaccedilatildeo de custos entre os geradores do sistema
natildeo representando um custo adicional para ele Essa abordagem eacute necessaacuteria uma vez que o
serviccedilo de confiabilidade eacute fornecido pelos proacuteprios geradores do sistema
Para simular o mercado no qual o serviccedilo de confiabilidade eacute liquidado eacute necessaacuterio
quantificar o preccedilo do serviccedilo determinar as obrigaccedilotildees de cada gerador e determinar quanto
do serviccedilo foi entregue por cada gerador Cada uma dessas etapas eacute descrita a seguir
4311 Obrigaccedilatildeo de prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade
Para se calcular a obrigaccedilatildeo da prestaccedilatildeo do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador eacute
necessaacuterio primeiramente estimar a demanda por esse serviccedilo do sistema Esta demanda foi
definida como a potecircncia meacutedia dos equipamentos do sistema nos cenaacuterios em que haacute deacuteficit
de potecircncia
Para estimar essa potecircncia disponiacutevel meacutedia foi realizada a simulaccedilatildeo probabiliacutestica da
confiabilidade de suprimento do sistema atraveacutes do modelo CORAL desenvolvido pela PSR
Esse modelo realiza o caacutelculo da confiabilidade de suprimento para diferentes cenaacuterios de
quebra dos equipamentos considerando uma simulaccedilatildeo de Monte Carlo
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada para o cenaacuterio hidroloacutegico mais criacutetico de novembro de
2026 mecircs em que os reservatoacuterios das hidreleacutetricas estatildeo baixos e portanto possuem maior
vulnerabilidade para o suprimento da demanda de ponta caracterizada neste estudo como a
demanda entre 13h e 17h (demanda de ponta fiacutesica e natildeo demanda de ponta comercial)
A potecircncia disponiacutevel das hidreleacutetricas foi estimada em funccedilatildeo da perda por deplecionamento
dos reservatoacuterios para esta seacuterie criacutetica Para as eoacutelicas foi considerada a produccedilatildeo que possui
95 de chance de ser superada de acordo com o histoacuterico de geraccedilatildeo observado em
novembro durante a ponta fiacutesica do sistema de 27 e 7 para as regiotildees Nordeste e Sul
respectivamente Para a solar foi considerado o fator de capacidade meacutedio observado durante
o periacuteodo de 13h agraves 17h Por fim para as biomassas foi considerado o fator de capacidade de
85 que reflete uma produccedilatildeo flat ao longo das 24 horas dos dias do mecircs de novembro
16 Inclui o benefiacutecio de evitar um deacuteficit de potecircncia no sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
32
A simulaccedilatildeo do CORAL foi realizada com 106 sorteios de quebra de geradores permitindo a
definiccedilatildeo do montante de potecircncia disponiacutevel meacutedio para os cenaacuterios de deacuteficit no sistema
no atendimento agrave ponta da demanda que representa neste estudo a demanda pelo serviccedilo
de confiabilidade A razatildeo entre a potecircncia meacutedia disponiacutevel e a capacidade total instalada eacute
aplicada a todos os geradores de forma a definir um requerimento de potecircncia disponiacutevel que
garanta a confiabilidade do fornecimento de energia
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903=
(119872119900119899119905119886119899119905119890
119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
)
(119875119900119905ecirc119899119888119894119886
119868119899119904119905119886119897119886119889119886 119879119900119905119886119897119899119900 119878119894119904119905119890119898119886
)
times (119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119868119899119904119905119886119897119886119889119886
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903)
4312 Entrega do serviccedilo de confiabilidade de cada gerador
O montante do serviccedilo de confiabilidade entregue por cada gerador eacute definido pela sua
potecircncia disponiacutevel meacutedia nos cenaacuterios de deacuteficit de potecircncia do sistema Ou seja geradores
que aportam mais potecircncia nos cenaacuterios de deacuteficit agregam mais serviccedilo para o sistema do
que os geradores que aportam menos potecircncia nos momentos de deacuteficit
4313 Preccedilo do serviccedilo de confiabilidade
Utilizou-se como um proxy para o preccedilo da confiabilidade o custo do sistema para o
atendimento agrave ponta Este custo pode ser obtido por meio da diferenccedila de custo de
investimento e operaccedilatildeo entre o cenaacuterio de expansatildeo do sistema com restriccedilatildeo para o
atendimento agrave ponta e o cenaacuterio de expansatildeo para atender somente a demanda de energia
Esse custo foi calculado atraveacutes dos cenaacuterios do PDE 2026
Com isso o atributo de confiabilidade dos geradores eacute dado pelo resultado da liquidaccedilatildeo do
serviccedilo de confiabilidade ao preccedilo da confiabilidade conforme descrito a seguir
119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890119889119900 119866119890119903119886119889119900119903
= [(
119877119890119902119906119890119903119894119898119890119899119905119900119889119890 119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897
119889119900 119892119890119903119886119889119900119903) minus (
119875119900119905ecirc119899119888119894119886 119872eacute119889119894119886119863119894119904119901119900119899iacute119907119890119897 119899119900119904
119888119890119899aacute119903119894119900119904 119889119890 119889eacute119891119894119888119894119905)] times (
119875119903119890ccedil119900 119889119886119862119900119899119891119894119886119887119894119897119894119889119886119889119890
)
44 Resultados dos Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Os resultados gerados pelas metodologias de valoraccedilatildeo dos serviccedilos de geraccedilatildeo descritos nas
seccedilotildees anteriores podem ser verificados no graacutefico a seguir
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
33
Figura 10 ndash Resultados dos serviccedilos de geraccedilatildeo
Na Figura 10 os valores correspondem ao delta em R$MWh associado agrave parcela dos serviccedilos
de geraccedilatildeo Os valores negativos indicam que os equipamentos estatildeo vendendo esses serviccedilos
e os positivos comprando Nota-se que a fonte a gaacutes natural ciclo aberto flexiacutevel que possuiacutea
LCOE (apresentado no capiacutetulo 3) ao menos 380 R$MWh maior que o das outras fontes eacute
tambeacutem aquela que mais vende serviccedilos de geraccedilatildeo Como resultado (parcial) a soma deste
delta ao LCOE reduz os custos desta fonte de 794 R$MWh para 277 R$MWh mais proacuteximo
que os das demais Da mesma forma as demais fontes a gaacutes natural simuladas as eoacutelicas a
biomassa e as fontes solares tambeacutem vendem serviccedilo de geraccedilatildeo reduzindo os seus LCOEs
Por outro lado as fontes hiacutedricas compram serviccedilo de geraccedilatildeo o que aumenta seus
respectivos LCOEs
-87
-246
-517
-109
27
-12 -10
15
-38
-1 -1
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h Custo modsaz
Benefiacutecio modsaz
Benefiacutecio Robustez
Benefiacutecio Confiabilidade
Custo Confiabilidade
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
34
Figura 11 ndash LCOE17 + Serviccedilos de geraccedilatildeo18
17 Inclui encargos impostos e financiamento (BNB para NE e BNDES para outros) considerando subsiacutedios e incentivos custo do
capital de 9 aa (real) natildeo considera custos de infraestrutura natildeo considera os custos de emissotildees
18 Ajuste por incerteza considera peso de 020 para o CVaR
294
171
277
136
239
72
125
195
112 108
170
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
35
5 CUSTOS DE INFRAESTRUTURA
O terceiro grupo de atributos analisados nas proacuteximas seccedilotildees deste capiacutetulo diz respeito aos
custos de infraestrutura causados (ou evitados) pelo gerador Considera-se como
infraestrutura a necessidade de construccedilatildeo de novos equipamentos de geraccedilatildeo eou
transmissatildeo assim como a utilizaccedilatildeo do recurso operativo existente como reserva Classificou-
se como investimentos em infraestrutura os seguintes custos(i) Custos da reserva
probabiliacutestica (ii) Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia Sinteacutetica) (iii) Custos de infraestrutura de
transporte estes uacuteltimos se subdividen em (iii a) custo de transporte e (iii b) Custos de suporte
de reativo e (iv) Custo das perdas
51 Reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
O sistema eleacutetrico brasileiro tem como premissa a garantia de suprimento da demanda
respeitando os niacuteveis de continuidade do serviccedilo de geraccedilatildeo Entretanto alguns fatores tais
como (i) variaccedilatildeo da demanda (ii) escassez do recurso primaacuterio de geraccedilatildeo tal como pausa
temporaacuteria de vento eou baixa insolaccedilatildeo podem afetar a qualidade do suprimento Para que
dentro desses eventuais acontecimentos natildeo haja falta de suprimento agraves cargas do Sistema
Interligado Nacional (SIN) o sistema eleacutetrico brasileiro dispotildee do recurso chamado de reserva
girante Pode-se definir a reserva girante como o montante de MWs de equipamentos de
resposta raacutepida necessaacuterios para absorver as variaccedilotildees natildeo previsiacuteveis tanto da demanda
quanto da produccedilatildeo renovaacutevel natildeo convencional Como dito anteriormente os
requerimentos de reserva devem incluir erros de previsatildeo de demanda erros de previsatildeo de
geraccedilatildeo renovaacutevel e ateacute mesmo possiacuteveis indisponibilidades de equipamentos de geraccedilatildeo
eou transmissatildeo De forma imediata poder-se-ia pensar que o montante de requerimento
de reserva eacute a soma dos fatores listados acima poreacutem esta premissa levaria a um criteacuterio
muito conservador que oneraria o sistema ao considerar que todos os eventos natildeo previsiacuteveis
ocorressem de forma simultacircnea concomitantemente A definiccedilatildeo do requerimento de
reserva somente para a parcela de erros de previsatildeo de demanda natildeo eacute algo muito difiacutecil de
ser estimado Poreacutem a parcela de erros de previsatildeo de geraccedilatildeo renovaacutevel embute uma
complexidade maior na definiccedilatildeo da reserva girante assim como um caraacutecter probabiliacutestico
cujo conceito de reserva girante neste trabalho eacute renomeado de reserva probabiliacutestica
511 Metodologia para valoraccedilatildeo
A metodologia proposta tem como objetivo determinar o custo em R$MWh alocado aos
geradores pela necessidade de aumento da reserva de geraccedilatildeo no sistema provocada por eles
Para isso deve-se executar os seguintes passos (i) caacutelculo do montante necessaacuterio de reserva
probabiliacutestica no sistema (ii) caacutelculo do custo dessa reserva probabiliacutestica e sua alocaccedilatildeo entre
os geradores renovaacuteveis excluindo-se a parcela do custo provocado pela variaccedilatildeo na
demanda
Estes passos seratildeo detalhados nas proacuteximas seccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
36
5111 Caacutelculo da reserva probabiliacutestica
Na metodologia desenvolvida pela PSR o caacutelculo do montante horaacuterio de reserva
probabiliacutestica necessaacuterio ao sistema possui cinco etapas
1 Criaccedilatildeo de cenaacuterios horaacuterios de geraccedilatildeo renovaacutevel e demanda utilizando o modelo
Time Series Lab citado no capiacutetulo Etapas principais do estudo e ferramentas analiacuteticas
(26)
2 Caacutelculo da previsatildeo da demanda liacutequida (demanda ndash renovaacutevel)
3 Caacutelculo do erro de previsatildeo em cada hora
4 Caacutelculo das flutuaccedilotildees do erro de previsatildeo em cada hora
5 Definiccedilatildeo da reserva probabiliacutestica como a meacutedia ajustada ao risco
Ou seja a partir dos cenaacuterios horaacuterios obteacutem-se a previsatildeo da demanda liacutequida e o erro de
previsatildeo a cada hora Calcula-se entatildeo a flutuaccedilatildeo desse erro (variaccedilatildeo do erro de uma hora
para a outra) e finalmente a necessidade de reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo total do
sistema para protegecirc-lo contra essas variaccedilotildees de erros de previsatildeo que podem ocorrer a cada
hora
5112 Alocaccedilatildeo dos custos de reserva entre os geradores renovaacuteveis
Para determinar os custos de reserva probabiliacutestica alocados aos geradores deve-se proceder
agraves seguintes etapas
1 Caacutelculo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo (i) realizar simulaccedilatildeo do
sistema para a configuraccedilatildeo estaacutetica sem considerar reserva operativa gerando os
custos marginais e custos operativos (ii) realizar simulaccedilatildeo do sistema para a mesma
configuraccedilatildeo anterior acrescentando a restriccedilatildeo de reserva que eacute horaacuteria A
diferenccedila entre os custos operativos desta simulaccedilatildeo com reserva e da simulaccedilatildeo
anterior sem reserva eacute o custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo Ou seja foi
calculado o impacto da restriccedilatildeo de reserva nos custos operativos do sistema Esta
abordagem considera que a expansatildeo oacutetima da geraccedilatildeo considerou os requisitos de
energia e de reserva girante Por tanto o atendimento agrave reserva operativa eacute realizado
pelos recursos existentes no plano de expansatildeo natildeo sendo necessaacuterio ampliar a
oferta do sistema
2 Alocaccedilatildeo do custo da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo os custos foram alocados
entre os geradores em proporccedilatildeo agrave necessidade de aumento de reserva de geraccedilatildeo
que causaram no sistema Esta necessidade adicional de reserva provocada pelo
gerador foi determinada atraveacutes de um processo rotacional das fontes Por exemplo
para determinar o quanto de reserva seria necessaacuteria se uma eoacutelica saiacutesse do sistema
calcula-se a necessidade de reserva para o sistema considerando que a usina produz
exatamente o seu valor esperado de geraccedilatildeo ou seja sem incerteza na produccedilatildeo
horaacuteria e em seguida esse valor eacute alcanccedilado levando em conta a incerteza na
produccedilatildeo horaacuteria dessa usina O delta de reserva entre os dois casos simulados
representa a contribuiccedilatildeo da eoacutelica para o aumento de reserva Este procedimento
foi feito com todos as fontes em anaacutelise no estudo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
37
512 Resultado
Como resultado desta metodologia foi obtido que o custo19 da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo para o sistema ajustado ao risco conforme metodologia descrita em 413 eacute igual a
73 bilhotildees de reais por ano Deste custo total 14 bilhatildeo por ano foi causado pela
variabilidade na geraccedilatildeo das usinas eoacutelica (12 bilhatildeoano) e solar (02 bilhatildeoano) sendo o
restante (59 bilhotildeesano) correspondente agrave variaccedilatildeo na demanda
Conforme mostrado na tabela a seguir a alocaccedilatildeo dos custos da reserva probabiliacutestica de
geraccedilatildeo entre as fontes resultou para a eoacutelica do NE em um aumento de 76 R$MWh no seu
custo de energia Verificou-se tambeacutem que a eoacutelica do Sul possui uma maior volatilidade
horaacuteria e por isso tem o maior aumento da necessidade de reserva que seria equivalente ao
custo alocado de 25 R$MWh Jaacute a solar no SE teria 77 R$MWh de custo de infraestrutura
devido agrave reserva de geraccedilatildeo Note que esses custos satildeo diretamente somados ao LCOE
juntamente com os atributos calculados no estudo Tabela 1 ndash Alocaccedilatildeo dos Custos da reserva probabiliacutestica de geraccedilatildeo
Fonte Custo da Reserva
[R$MWh]
EOL NE 76
EOL SU 249
SOL SE 77
52 Equiliacutebrio de frequecircncia (Ineacutercia)
De forma geral pode-se dizer que a contribuiccedilatildeo da ineacutercia de um gerador para o sistema se
daacute quando haacute um desequiliacutebrio repentino entre geraccedilatildeo e demanda Esse desequiliacutebrio pode
ser oriundo de uma contingecircncia20 no sistema de transmissatildeo eou geraccedilatildeo O desbalanccedilo
entre geraccedilatildeo e demanda resulta em uma variaccedilatildeo transitoacuteria da frequecircncia do sistema21 No
caso de um deacuteficit de geraccedilatildeo a frequecircncia diminui Se a queda de frequecircncia for muito
elevada podem ocorrer graves consequecircncias para o sistema como blecautes Quanto maior
a variaccedilatildeo da frequecircncia maior o risco de graves consequecircncias para a integridade do sistema
e ocorrecircncias de blecautes A forma temporal e simplificada de se analisar os recursos que
atuam sob a frequecircncia satildeo descritos a seguir Dado um desbalanccedilo de geraccedilatildeo e demanda a
ineacutercia dos geradores siacutencronos eacute o primeiro recurso que se opotildee agrave variaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema Quanto maior a ineacutercia da aacuterea menor a taxa e a variaccedilatildeo da frequecircncia
imediatamente apoacutes o desbalanccedilo Em um segundo momento a atuaccedilatildeo da regulaccedilatildeo de
velocidade dos geradores evita uma queda maior e em seguida recupera parcialmente a
frequecircncia Todavia a recuperaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel se houver margem (reserva) de geraccedilatildeo ou
seja capacidade de aumentar a geraccedilatildeo de algumas unidades diminuindo o desbalanccedilo Por
19 O custo esperado da reserva de geraccedilatildeo para o sistema foi de 43 bilhotildees de reaisano
20 Fato imprevisiacutevel ou fortuito que escapa ao controle eventualidade
21 A frequecircncia eleacutetrica eacute uma grandeza fiacutesica que indica quantos ciclos a corrente eleacutetrica completa em um segundo A Frequecircncia
Nominal do Sistema Eleacutetrico Brasileiro eacute de 60Hz
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
38
fim via controles automaacuteticos de geraccedilatildeo se reestabelece a frequecircncia nominal Essa accedilatildeo
tambeacutem depende de haver reserva de geraccedilatildeo
De forma concisa pode-se dizer que o efeito da ineacutercia dos geradores eacute reduzir a queda de
frequecircncia do sistema na presenccedila de contingecircncias que resultem em desbalanccedilos
significativos entre carga e geraccedilatildeo facilitando sobremodo o reequiliacutebrio entre geraccedilatildeo e
demanda via regulaccedilatildeo e consequentemente reduzindo as chances de o sistema eleacutetrico
sofrer reduccedilatildeo de frequecircncia a niacuteveis criacuteticos22
521 Metodologia para valoraccedilatildeo da Ineacutercia
De forma anaacuteloga ao cerne do estudo para consideraccedilatildeo do atributo Ineacutercia definiu-se uma
metodologia para a quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo do atributo
Para a quantificaccedilatildeo do atributo foram realizadas simulaccedilotildees dinacircmicas de contingecircncias23
severas utilizando o software Organon ateacute que a frequecircncia miacutenima do sistema atingisse
585Hz (atuaccedilatildeo do ERAC) Dessa forma eacute entatildeo identificada na situaccedilatildeo-limite ilustrada na
Figura 12 qual foi a contribuiccedilatildeo de cada gerador para a ineacutercia do sistema e qual a ineacutercia
total necessaacuteria para o sistema Na sessatildeo 5211 eacute explicado de forma esquemaacutetica e formal
o processo de quantificaccedilatildeo e valoraccedilatildeo da contribuiccedilatildeo da ineacutercia de cada gerador
Figura 12 ndash Criteacuterio de frequecircncia miacutenima para o caacutelculo do requisito de ineacutercia do sistema
5211 Alocaccedilatildeo de custos e benefiacutecios do atributo ineacutercia
Considerando que a ineacutercia total do sistema 119867119905119900119905119886119897 eacute o somatoacuterio da ineacutercia de cada maacutequina
presente no parque gerador 119867119892119890119903119886119889119900119903119894 onde i eacute o gerador do sistema apoacutes determinada a
demanda total de ineacutercia do sistema (119867119904119894119904119905119890119898119886) foi calculada a ineacutercia requerida por gerador
proporcional a sua capacidade instalada
119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894 = 119867119904119894119904119905119890119898119886 times
119875119892119890119903119886119889119900119903119894
119875119904119894119904119905119890119898119886
A diferenccedila entre a ineacutercia requerida pelo sistema e a ineacutercia do gerador eacute a oferta de ineacutercia
caracterizando um superaacutevitdeacuteficit desse atributo por gerador
119867119900119891119890119903119905119886119894 = 119867119892119890119903119886119889119900119903
119894 minus 119867119903119890119902119906119890119903119894119889119886119894
22 A frequecircncia criacutetica do sistema eleacutetrico brasileiro eacute definida nos procedimentos de rede como 585 Hz
23 Considera-se contingecircncia a perda de um ou dois elos de corrente contiacutenua
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
39
Dado que a ineacutercia do sistema eacute superavitaacuteria apenas a ineacutercia requerida pelo sistema foi
valorada Desta forma a oferta de ineacutercia por gerador com superaacutevit de ineacutercia eacute dada por
119867119898119890119903119888119886119889119900119894 = 119867119900119891119890119903119905119886
119894 minus119867119900119891119890119903119905119886
119894
sum 119867119900119891119890119903119905119886119894119899
119894=1
(119867119905119900119905119886119897 minus 119867119904119894119904119905119890119898119886) 119901119886119903119886 119867119900119891119890119903119905119886 gt 0
Onde n eacute o total de geradores do sistema
A oferta de ineacutercia eacute valorada atraveacutes do custo de oportunidade da compra de um banco de
baterias com controle de ineacutercia sinteacutetica com energia de armazenamento igual agrave energia
cineacutetica de uma maacutequina com constante de ineacutercia igual agrave oferta de ineacutercia
119864119887119886119905119890119903119894119886 = 119864119888119894119899eacute119905119894119888119886 =1
2119869 1205962
Onde
119869 eacute o momento de ineacutercia da massa girante de um gerador siacutencrono
120596 eacute a velocidade angular do rotor
Portanto na metodologia proposta emula-se um mercado de liquidaccedilatildeo de ineacutercia do sistema
onde os geradores que estatildeo superavitaacuterios de ineacutercia vatildeo entatildeo vender seus excedentes para
os geradores que natildeo estatildeo atendendo agrave ineacutercia de que o sistema precisa Estes portanto
estariam comprando o serviccedilo de ineacutercia dos geradores superavitaacuterios Considerou-se que o
preccedilo para este mercado de ineacutercia seria equivalente ao custo de construccedilatildeo de uma bateria
definida na sessatildeo de resultados para o sistema
522 Resultados
As simulaccedilotildees para valoraccedilatildeo do atributo ineacutercia foram realizadas considerando-se os cenaacuterios
do PDE 2026 Norte Uacutemido carga pesada e Norte Uacutemido carga leve que levam em conta a
exportaccedilatildeo e importaccedilatildeo dos grandes troncos de transmissatildeo conforme Figura 13
Figura 13 ndash Cenaacuterios do PDE 2026 considerados nas simulaccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
40
Dentro das contingecircncias simuladas a contingecircncia que levou o sistema com a configuraccedilatildeo
de rede apresentada em 2026 pelo PDE a uma condiccedilatildeo limite de aceitaccedilatildeo da frequecircncia do
sistema antes que o ERAC atuasse foi a contingecircncia severa da perda dos elos de corrente
contiacutenua de Belo Monte e do Madeira simultaneamente A perda desses dois elos resulta em
um cenaacuterio criacutetico em que a frequecircncia cai ateacute o limite de 585 Hz Nesse cenaacuterio a demanda
total por ineacutercia de que o sistema precisaria eacute de 4500 segundos enquanto o total de ineacutercia
dos geradores eacute de 8995 segundos Aplicando-se entatildeo o mercado definido em 5112 e
valorando a contribuiccedilatildeo de ineacutercia dos geradores como o custo de oportunidade de
construccedilatildeo de um equipamento que fizesse esse serviccedilo no caso uma bateria referecircncia tem-
se na Tabela 2 o resultado em R$MWh da prestaccedilatildeo do serviccedilo de ineacutercia para cada fonte A
bateria considerada como referecircncia para o preccedilo do mercado de ineacutercia foi uma bateria
Tesla24 cujo preccedilo eacute R$ 32 milhotildees
Na Tabela 2 estatildeo as alocaccedilotildees de custos de ineacutercia resultantes entre os geradores Tabela 2 ndash Resultado da metodologia de valoraccedilatildeo da Ineacutercia
Fonte Atributo Ineacutercia
[R$MWh]
Hidreleacutetrica -06
Termeleacutetrica -04
Eoacutelica 18
Solar 18
PCH 11
Nuclear -08
Como pode ser visto as hidraacuteulicas estatildeo prestando serviccedilo por ineacutercia com benefiacutecio de 06
R$MWh juntamente com a termeleacutetrica e a Nuclear (valores negativos indicam venda do
excedente de ineacutercia) Por outro lado haacute geradores que natildeo estatildeo aportando tanta ineacutercia ao
sistema e portanto precisam comprar o serviccedilo de outros geradores superavitaacuterios como eacute
o caso das fontes solares eoacutelicas e PCH deficitaacuterias em 18 R$MWh 18 R$MWh e 11
R$MWh respectivamente
53 Infraestrutura de transporte
A transmissatildeo de energia eleacutetrica eacute o processo de transportar energia de um ponto para outro
ou seja basicamente levar energia que foi gerada por um gerador para um outro ponto onde
se encontra um consumidor A construccedilatildeo desse ldquocaminhordquo requer investimentos que
dependendo da distacircncia entre os pontos podem ser elevados
No Brasil os custos de investimento na rede de transmissatildeo satildeo pagos por todos os agentes
que a utilizam ou seja geradores e consumidores conectados na rede de transmissatildeo so
quais remuneram a construccedilatildeo e operaccedilatildeo da rede de transmissatildeo atraveacutes do Encargo do Uso
do Sistema de Transmissatildeo (EUST) que eacute o produto da Tarifa do Uso do Sistema de
24 Bateria Tesla Powerpack Lithium-Ion 25MW 54MWh duraccedilatildeo 22h preccedilo R$ 32 milhotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
41
Transmissatildeo (TUST) pelo Montante do Uso do Sistema de Transmissatildeo (MUST) O caacutelculo
correto dessa tarifa eacute importante para nortear para o sistema o aumento nos custos de
transmissatildeo ocasionados por determinado gerador resultante da incorporaccedilatildeo da TUST no
seu preccedilo de energia permitindo assim alguma coordenaccedilatildeo entre os investimentos em
geraccedilatildeo e transmissatildeo
No entanto a metodologia vigente de caacutelculo da TUST fornece um sinal locacional fraco natildeo
alcanccedilando de forma eficiente o objetivo de coordenaccedilatildeo do investimento citado acima Aleacutem
disso um outro problema identificado eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o
serviccedilo de suporte de reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os
custos desse serviccedilo estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos
como os de investimento em linhas torres de transmissatildeo e subestaccedilotildees de modo que satildeo
todos rateados entre os geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que ldquoolhardquo
o fluxo na rede natildeo levando em consideraccedilatildeo que algumas regiotildees do sistema mostram maior
necessidade locacional de suporte de reativo
A tarifa de transmissatildeo para os geradores neste trabalho eacute calculada atraveacutes de uma
metodologia de alocaccedilatildeo de custos mais eficiente denominada Metodologia Aumann-
Shapley que resulte em tarifas que tragam sinais locacionais adequados de acordo com a
localizaccedilatildeo do empreendimento na rede de transmissatildeo Destaca-se que este trabalho natildeo
tem como objetivo propor uma nova metodologia de caacutelculo para as tarifas de transmissatildeo e
sim apenas uma metodologia que capture melhor o uso do sistema pelos geradores Por fim
a valoraccedilatildeo do atributo custo de transmissatildeo seraacute adicionada aos outros atributos das fontes
calculados neste estudo
531 Visatildeo geral da metodologia
A Receita Anual Permitida (RAP) total das transmissoras inclui os custos com investimentos
(em subestaccedilotildees linhas e torres de transmissatildeo etc) transporte de energia e equipamentos
que prestam serviccedilo de suporte de reativo sendo 50 desse custo total alocado25 para os
geradores Atualmente a metodologia utilizada para ratear esses 50 da RAP entre os
geradores denominada metodologia Nodal de caacutelculo da Tarifa de Uso do Sistema de
Transmissatildeo (TUST) o faz sem considerar a natureza dos custos que compotildeem essa receita
como jaacute dito acima o que acaba gerando uma alocaccedilatildeo ineficiente dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo aleacutem de fornecer um fraco sinal locacional para investimentos principal
objetivo da TUST
A Figura 14 ilustra quais as parcelas de custos de investimento e operaccedilatildeo estatildeo incluiacutedas na
composiccedilatildeo da RAP a qual eacute alocada para cada gerador atraveacutes da metodologia Nodal
vigente de caacutelculo da TUST
25 Os 50 remanescentes da receita paga agraves transmissoras satildeo alocados para os consumidores
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
42
Figura 14 ndash Rateio da RAP total paga agraves transmissoras
Neste estudo propotildee-se que as parcelas relativas ao custo de suporte e custo de transporte
sejam separadas para que a correta alocaccedilatildeo referente a esses serviccedilos seja aportada aos
geradores ou seja realiza-se a alocaccedilatildeo de cada um de forma independente de maneira que
atenda as particularidades de cada serviccedilo envolvido e promova uma sinalizaccedilatildeo eficiente
para o investimento em transmissatildeo A Figura 15 mostra esquematicamente essa divisatildeo
Figura 15 ndash Separaccedilatildeo das parcelas de custo total da RAP
532 Custos de transporte
5321 Metodologia
Na metodologia proposta neste trabalho no processo de separaccedilatildeo do custo de serviccedilo de
transporte daquele correspondente ao serviccedilo de suporte de reativo foi realizado um
trabalho minucioso de identificaccedilatildeo dos equipamentos que prestam suporte de reativo de
cada uma das subestaccedilotildees e de caacutelculo do investimento nesses equipamentos Apoacutes esta
separaccedilatildeo a metodologia26 segue com os seguintes passos
1 RAP dos custos de transporte entre os geradores e consumidores
Esta etapa da metodologia guarda relaccedilatildeo agrave regulaccedilatildeo vigente atual em que a RAP eacute
rateada na proporccedilatildeo 50 para o gerador e 50 para o consumidor
2 RAP dos custos de transporte entre os geradores
Eacute utilizada a metodologia Aumann-Shapley que eacute mais eficiente em prover os sinais
locacionais do uso da rede
3 Atributo relacionado ao custo de transporte
26 Natildeo estaacute sendo proposta mudanccedila no caacutelculo da TUST mas sim uma metodologia para sinalizar o verdadeiro custo de geraccedilatildeo
e transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
43
O resultado de (2) eacute dividido pela expectativa de produccedilatildeo dos geradores obtendo-se um
iacutendice que pode ser diretamente somado ao custo nivelado da energia
Portanto nesta nova metodologia os 50 da RAP do custo de transporte alocados para os
geradores foram rateados entre eles atraveacutes da metodologia Aumann-Shapley que eacute uma
metodologia mais eficiente sob a oacutetica da sinalizaccedilatildeo locacional Seraacute visto nos resultados
apresentados na proacutexima seccedilatildeo que como o esperado os geradores que estatildeo mais distantes
do centro de carga contribuem mais para o pagamento dos custos de transmissatildeo do que
aqueles que estatildeo localizados proacuteximo ao centro da carga O atributo relacionado ao custo de
transporte em R$MWh de geraccedilatildeo seraacute entatildeo somado aos atributos de serviccedilo de geraccedilatildeo
e ao custo de CAPEX e OPEX Nestas simulaccedilotildees a base de dados utilizada foi a do PDE 2026
a mesma utilizada nas simulaccedilotildees dos demais atributos
Note que o principal diferencial dessa nova metodologia com relaccedilatildeo agrave Nodal eacute a melhoria
no sinal locacional proporcionada pela metodologia Aumann-Shapley e pelo tratamento
individualizado dado aos custos de serviccedilo de suporte de reativo na seccedilatildeo 533 Seraacute visto
que essa mesma metodologia com as devidas adequaccedilotildees eacute aplicada na alocaccedilatildeo desses
custos entre os geradores com oacutetimos resultados
5322 Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
Para compreender melhor a diferenccedila entre os resultados na metodologia Nodal vigente e a
metodologia aplicada no estudo Aumman-Shapley apresenta-se na Figura 16 a comparaccedilatildeo
dos resultados das tarifas locacionais por cada metodologia
Para possibilitar a comparaccedilatildeo com a metodologia atual de caacutelculo da TUST (a Nodal) os
resultados das tarifas calculadas atraveacutes da Metodologia Aumann-Shapley incluem o aleacutem do
custo de transporte os custos de suporte de reativo ou seja a RAP total do sistema projetada
para 2026 27 e as tarifas nesta comparaccedilatildeo satildeo expressadas em R$kW mecircs Ainda para
manter a comparaccedilatildeo entre os resultados obtidos entre as metodologias foi incorporado toda
a expansatildeo do parque gerador do sistema na base de dados Nodal
Verifica-se que no resultado da metodologia Nodal para o ano de 2026 toda a extensa aacuterea
azul possui uma TUST da ordem de 5 R$kW mecircs Na aacuterea restante predomina a coloraccedilatildeo
verde que indica tarifa em torno de 10 R$kW mecircs A pouca diferenciaccedilatildeo das tarifas ao longo
da malha de transmissatildeo mostra o quatildeo o sinal locacional obtido atraveacutes da metodologia
nodal eacute baixo
Os resultados da TUST obtidos atraveacutes do caacutelculo tarifaacuterio feito pela metodologia Aumann-
Shapley mostram uma sinalizaccedilatildeo mais adequada ao longo da malha de transmissatildeo Verifica-
se que proacuteximo ao centro de carga as TUSTs dos geradores ficam abaixo de 5 R$kW mecircs
chegando proacuteximas de 1 R$kW mecircs em alguns casos Geradores localizados no NE no N e
no extremo sul possuem uma alocaccedilatildeo de custo de transmissatildeo mais acentuada Esse
resultado eacute mais intuitivo onde o principal centro de carga se localiza no subsistema sudeste
27 RAP projetada para o ano 2026 eacute de aproximadamente 36 bilhotildees de reais de acordo com a REN 15882017
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
44
e grande parte da energia eacute consumida neste centro de carga Dessa forma os geradores
localizados mais longe do centro de carga utilizam mais a rede de transmissatildeo e suas tarifas
se mostram coerentemente mais elevadas Cabe ressaltar que atraveacutes da metodologia
Aumman-Shapley consegue-se capturar outros centros de demanda natildeo onerando geradores
que estatildeo proacuteximos a outras cargas
Figura 16 ndash Metodologia Nodal x Metodologia Aumann-Shapley
5323 Resultados para as fontes de expansatildeo
Analisando especificamente os equipamentos da expansatildeo do sistema (PDE 2026) satildeo
apresentados na Tabela 3 os resultados obtidos com a metodologia Aumann-Shapley de
alocaccedilatildeo de custos de transporte
Verifica-se que os geradores hidraacuteulicos do Sudeste do PDE 2026 teriam uma TUST de
aproximadamente 9 R$kW mecircs nessa nova metodologia Destaca-se que a referecircncia
regional dessas usinas eacute o subsistema sudeste poreacutem estas estatildeo alocadas em subestaccedilotildees
do centro-oeste e por isso a TUST elevada Jaacute a PCH teria TUST de 5 R$kW mecircs no Sul de 76
R$kW mecircs no NE e uma TUST mais barata no SE No caso da eoacutelica os valores estariam entre
6 e 7 R$kW mecircs No caso da Solar no SE a TUST seria de 54 R$kW mecircs Se estivesse no Sul
o valor seria menor devido a sua localizaccedilatildeo e no NE uma TUST de 6 R$kW mecircs No caso das
termeleacutetricas no SE o custo de transmissatildeo seria mais barato do que se estas estivessem no
NE
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
45
Tabela 3 ndash Resultado do caacutelculo do custo de transporte para as usinas de expansatildeo do sistema
533 Suporte de reativo
O suporte de reativo eacute destinado ao controle de tensatildeo da rede de operaccedilatildeo por meio do
fornecimento ou da absorccedilatildeo de energia reativa para manutenccedilatildeo dos niacuteveis de tensatildeo da
rede de operaccedilatildeo dentro dos limites de variaccedilatildeo estabelecidos pelo Procedimentos de Rede
do ONS
Os equipamentos que contribuem para o suporte de reativo satildeo as unidades geradoras que
fornecem potecircncia ativa as que operam como compensadores siacutencronos e os equipamentos
das concessionaacuterias de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo para controle de tensatildeo entre eles os
bancos de Capacitores Reatores Compensadores Estaacuteticos e outros
5331 Metodologia
Como visto no iniacutecio do capiacutetulo 53 um problema identificado na metodologia atual de
caacutelculo da TUST eacute a ausecircncia de uma componente locacional para o serviccedilo de suporte de
reativo oferecido por determinados equipamentos Atualmente os custos desse serviccedilo
estatildeo dentro da Receita Anual Permitida (RAP) somados a outros custos como os de
investimento em linhas e torres de transmissatildeo de modo que satildeo todos rateados entre os
geradores pela mesma metodologia de caacutelculo da TUST que olha o fluxo na rede natildeo levando
em consideraccedilatildeo que o suporte de reativo estaacute relacionado a problemas de suporte local
Para resolver essa questatildeo foi proposta uma metodologia na qual os custos de serviccedilo de
reativo foram separados da RAP total do sistema e entatildeo rateados utilizando-se o meacutetodo
de Aumman-Shapley apresentado em 5321 Identificaram-se na rede de transmissatildeo todos
os equipamentos que prestam suporte de reativo de cada uma das subestaccedilotildees e estimou-
se um caacutelculo do investimento desses equipamentos de acordo com o Banco de Preccedilos ANEEL
Uma vez que o custo total de investimento em equipamentos de reativo foi levantado
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
46
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900 estimou-se uma 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 para eles considerando a relaccedilatildeo 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900
119862119860119875119864119883119903119890119886119905119894119907119900frasl = 2028 Essa estimativa de 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900se torna necessaacuteria para
manter a coerecircncia com o procedimento adotado para o caacutelculo de TUST referente ao custo
de transporte A 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 total desses equipamentos eacute de aproximadamente 10 da RAP
total do sistema no ano de 2026
Para realizaccedilatildeo da alocaccedilatildeo dos custos desses equipamentos atribuiu-se um ldquocusto de
reativordquo para os circuitos conectados a subestaccedilotildees com a presenccedila desses equipamentos O
rateio entatildeo eacute realizado de acordo com a foacutermula
119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 119886119897119900119888119886119889119900 119901119886119903119886 119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
[119877$
119872119882]
= [sum (119862119906119904119905119900 119904ℎ119906119899119905
times119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890 119889119900 119888119894119903119888119906119894119905119900
sum (119888119886119901119886119888119894119889119886119889119890
119888119894119903119888119906119894119905119900119904 119888119900119899119890119888119905119886119889119900119904)
) + sum (119888119906119904119905119900
119904ℎ119906119899119905 119889119890 119897119894119899ℎ119886)] times 20
A Figura 17 traz a 119877119860119875119903119890119886119905119894119907119900 alocada para cada circuito do sistema
Figura 17 ndash Custo de suporte de reativo por linha de transmissatildeo
Por fim o uacuteltimo passo eacute realizado fazendo-se o rateio do custo de suporte de reativo nas
linhas em funccedilatildeo do fluxo nelas
Como resposta tem-se o entatildeo a 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 para cada gerador do sistema A Figura 18
mostra os resultados obtidos com a metodologia proposta de caacutelculo dos custos do serviccedilo de
suporte de reativo Verifica-se que geradores localizados no NE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900na faixa
de 2 R$kW mecircs exceto aqueles localizados no litoral que possuem custos muito mais baixos
(cerca de 1 R$kW mecircs ou menos) do que um gerador localizado mais no centro Os geradores
localizados no SE possuem 119879119880119878119879119903119890119886119905119894119907119900 proacuteximos de 1 R$kWmecircs
28 A relaccedilatildeo RAP CAPEX = 20 eacute uma aproximaccedilatildeo dos valores observados na definiccedilatildeo da RAP maacutexima nos leilotildees de
transmissatildeo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
47
Figura 18 ndash TUST Reativo por gerador
534 Custo de perdas
5341 Motivaccedilatildeo
Durante o processo de transporte da energia do local onde esta foi gerada ateacute o ponto de
consumo ocorrem perdas na rede de transmissatildeo conhecidas como perdas da rede baacutesica A
filosofia de alocaccedilatildeo dos custos adicionais de geraccedilatildeo devido agraves perdas no sistema de
transmissatildeo utilizada no Brasil natildeo envolve a alocaccedilatildeo direta desses custos adicionais de
geraccedilatildeo a agentes mas sim a alocaccedilatildeo das proacuteprias perdas de energia aos agentes do SIN O
esquema atual de alocaccedilatildeo de perdas no sistema de transmissatildeo natildeo captura a dependecircncia
com a localizaccedilatildeo dos agentes A alocaccedilatildeo de perdas garante que a geraccedilatildeo contabilizada total
do sistema coincida com a carga contabilizada total O ponto virtual em que as perdas entre
produtores e consumidores se igualam eacute denominado Centro de Gravidade (onde satildeo
consideradas todas as vendas e compras de energia na CCEE) De acordo com a
regulamentaccedilatildeo vigente essas perdas satildeo absorvidas na proporccedilatildeo de 50 para os
consumidores e 50 para os geradores Como consequecircncia do criteacuterio simplificado para
alocaccedilatildeo dos custos entre os agentes natildeo existe um sinal locacional no caacutelculo das perdas
5342 Metodologia
A metodologia proposta29 pela PSR busca incorporar o sinal locacional tambeacutem no caacutelculo das
perdas atraveacutes de uma alocaccedilatildeo por meacutetodo de participaccedilotildees meacutedias em que se mapeia a
responsabilidade da injeccedilatildeo de potecircncia em um ponto do sistema nos fluxos que percorrem
as linhas de transmissatildeo A ideia dessa metodologia de forma simplificada eacute realizar o caacutelculo
da perda especiacutefica de cada gerador e entatildeo utilizaacute-la no caacutelculo do LCOE e de atributos
considerando-se a geraccedilatildeo efetivamente entregue para o consumidor (no centro de
gravidade) O caacutelculo dos demais atributos e do LCOE foi feito com base na expectativa de
geraccedilatildeo na barra do gerador
Desta maneira o custo de perdas em R$MWh eacute obtido por
29 O objetivo deste trabalho natildeo eacute propor uma mudanccedila na liquidaccedilatildeo do setor eleacutetrico mas somente explicitar os custos das
fontes da expansatildeo do sistema
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
48
119862119906119904119905119900 119875119890119903119889119886119904 = (119871119862119874119864 + 119860119905119903119894119887119906119905119900119904) (1
(1 minus 119875119890119903119889119886119904())minus 1)
5343 Resultados para as fontes de expansatildeo
A figura a seguir ilustra os resultados em percentual da perda total do sistema Como
esperado verifica-se que da mesma forma que nos custos de transporte os geradores
localizados mais proacuteximo ao centro de carga teratildeo custos menores com perdas do que aqueles
mais distantes Cabe ressaltar que a ldquoqualidaderdquo das caracteriacutesticas da rede de transmissatildeo
tambeacutem eacute importante e entende-se como ldquoqualidaderdquo os paracircmetros dos circuitos Como as
perdas nos circuitos estatildeo intimamente relacionadas ao paracircmetro resistecircncia do circuito
caso o gerador esteja conectado em um circuito que tenha alta resistecircncia este tambeacutem teraacute
um fator de responsabilidade alta sob as perdas
Figura 19 ndash Alocaccedilatildeo das perdas em [] da rede de transmissatildeo para geradores do sistema
As perdas dos circuitos em que as biomassas estatildeo conectas no Sudeste eacute um exemplo em
que os paracircmetros dos circuitos afetam significativamente as perdas do sistema Essas usinas
estatildeo proacuteximas do centro de carga do Sudeste poreacutem conectadas a circuitos com valores
elevados de resistecircncia A mesma analogia pode ser feita para as usinas solares do sudeste
conectadas no interior de Minas Gerais
Por fim a Tabela 3 mostra a porcentagem das perdas totais do sistema alocada para cada
grupo de usinas da expansatildeo Esses fatores seratildeo considerados no LCOE para o caacutelculo do
custo de geraccedilatildeo final
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
49
Tabela 4 ndash Resultado do caacutelculo do custo de perdas para as usinas de expansatildeo do sistema
531 Resultados dos custos de infraestrutura
No graacutefico da figura a seguir estatildeo os resultados de todos os custos de infraestrutura (custos
de transporte de reativo da reserva probabiliacutestica perdas e ineacutercia) O benefiacutecio da ineacutercia
entra reduzindo o valor total
Figura 20ndash custos de infraestrutura
Verifica-se na Figura 20 acima que a teacutermica a gaacutes ciclo aberto tem o custo total de
infraestrutura de 62 R$MWh o mais alto de todas as fontes A eoacutelica localizada no Nordeste
tem o custo de 38 R$MWh Se a eoacutelica estiver localizada no Sul o custo aumenta para 54
R$MWh O custo de infraestrutura total da biomassa no SE eacute de 14 R$MWh enquanto o da
usina solar no NE eacute de 49 R$MWh Se a solar estiver localizada no SE o custo total aumenta
para 55 R$MWh
19
14
62
7
3238
54
17 14
49
55
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Custo deTransporte
Custo da Reserva Perdas Custo Reativo Custo da Ineacutercia Benefiacutecio da Ineacutercia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
50
Os nuacutemeros mostrados acima satildeo somados diretamente no LCOE gerando os resultados
(parciais) do graacutefico da figura a seguir
Figura 21 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura
Observa-se na Figura 21 que a eoacutelica do NE que antes estava com 72 R$MWh passou para
110 R$MWh ao adicionar os custos de infraestrutura Jaacute a teacutermica a ciclo aberto sai de 277
R$MWh para 339 R$MWh um aumento de 19 A fonte GNL similar agravequela que ganhou o
leilatildeo possui 144 R$MWh de custo no total e a solar no NE passaria de um custo que era da
ordem de 108 para um custo da ordem de 157 R$MWh
313
185
339
144
271
110
179
212
126
157
225
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE +Serviccedilos de Geraccedilatildeo
Custos Infraestrutura
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
51
6 SUBSIacuteDIOS E INCENTIVOS
Conforme discutido anteriormente o custo CAPEX e OPEX (LCOE) foi calculado no capiacutetulo 3
jaacute com encargos impostos e financiamento (BNB para usinas no NE e BNDES para outros
submercados) e considerando o efeito de subsiacutedios e incentivos Ou seja jaacute estavam incluiacutedos
o financiamento subsidiado isenccedilotildees de impostos e isenccedilotildees ou reduccedilotildees dos encargos
setoriais
Na proacutexima seccedilatildeo as componentes de incentivos consideradas na conta do LCOE mencionada
acima seratildeo explicitadas e utilizadas na metodologia para o caacutelculo do impacto dos custos
com subsiacutedios e isenccedilotildees Essas componentes satildeo aquelas utilizadas para o caacutelculo do custo
especiacutefico (LCOEe) da metodologia em questatildeo
61 Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo
da energia
Na metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios e isenccedilotildees no preccedilo da energia a
quantificaccedilatildeo desses subsiacutediosincentivos associada ao desenvolvimento de diferentes
tecnologias de geraccedilatildeo seraacute realizada atraveacutes da execuccedilatildeo das seguintes etapas detalhadas
nas proacuteximas seccedilotildees
bull Calcular um LCOEp padronizado considerando as mesmas premissas de impostos
encargos tributos e financiamento para todas as fontes Isso permitiraacute calcular o custo da
energia considerando que todas as fontes possuem as mesmas condiccedilotildees
bull Calcular o LCOEe considerando as especificidades de cada fonte (condiccedilotildees especiais
dadas no financiamento subsiacutedios e isenccedilotildees concedidos a essa fonte etc)
A diferenccedila entre o custo especiacutefico (LCOEe) e o custo padratildeo (LCOEp) representa o impacto
do subsiacutedio ou incentivo no preccedilo da energia
Figura 22 ndash Metodologia para caacutelculo do impacto dos subsiacutedios
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
52
62 Premissas
Apoacutes a etapa de identificaccedilatildeo dos incentivos dados agraves fontes de geraccedilatildeo de energia seratildeo
considerados somente aqueles aplicaacuteveis agraves fontes30 analisadas neste estudo Satildeo eles
bull Encargos do setor de energia eleacutetrica
o UBP
o PampD
o TUSTTUSD
bull Tributos
o Modalidade de tributaccedilatildeo
o ICMS no investimento
bull Financiamento
o Taxa de Juros nominal
o Prazo de Amortizaccedilatildeo
o Carecircncia
621 Encargos do setor de energia eleacutetrica
Nas premissas consideradas para os encargos setoriais uma hidreleacutetrica seja ela uma PCH ou
um grande projeto hidreleacutetrico teria um pagamento pelo uso do bem puacuteblico Todos os
equipamentos pagariam PampD e teriam a mesma tarifa de transmissatildeo 9 R$kWmes
Tabela 5 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
Projeto padratildeo 1 R$MWh 1 da Receita
Operacional Liacutequida 9 R$kW (Inst Mecircs)
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico referente aos encargos foi considerado por exemplo que
a PCH eacute isenta de UBP e de PampD Aleacutem disso ela tem 50 de desconto na tarifa de transmissatildeo
A biomassa as olar e a eoacutelica natildeo possuem nenhum incentivo com relaccedilatildeo a UBP jaacute que natildeo
haacute sentido cobrar esse encargo delas Aleacutem disso satildeo isentas de PampD e possuem 50 de
desconto na tarifa de transmissatildeo
Tabela 6 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Encargos
UBP PampD TUSTTUSD
PCH Isenta Isenta 50 de desconto
Biomassa Eoacutelica Solar
- Isenta 50 de desconto
30 As fontes que fazem parte do cenaacuterio de referecircncia PDE 2026
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
53
622 Tributos
Para o caacutelculo do LCOEp padronizado com relaccedilatildeo aos tributos foi estabelecido que a
modalidade de tributaccedilatildeo padratildeo eacute o lucro real inclusive para as fontes eoacutelica e solar Aleacutem
disso para essas duas fontes foi considerado que eacute recolhido ICMS de todos os equipamentos
e suas partes sendo a aliacutequota meacutedia igual a 6 do CAPEX Esse nuacutemero foi obtido nas
diversas interaccedilotildees com os agentes do mercado dessas tecnologias
Tabela 7 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
Projeto Padratildeo Eoacutelico Lucro Real 6
Projeto Padratildeo Solar Lucro Real 6
Para o caacutelculo do LCOEe especiacutefico as fontes solar e eoacutelica estatildeo na modalidade de tributaccedilatildeo
lucro presumido Aleacutem disso possuem isenccedilatildeo de ICMS no CAPEX Jaacute as fontes PCH e biomassa
estariam na modalidade de tributaccedilatildeo lucro presumido poreacutem sem incentivo de ICMS no
investimento As demais fontes natildeo possuem qualquer incentivo tributaacuterio
Tabela 8 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE Tributos
Modalidade de tributaccedilatildeo ICMS no investimento
PCH Biomassa Lucro Presumido -
Eoacutelica Solar Lucro Presumido Isento
623 Financiamento
No caso do financiamento padratildeo foram consideradas as condiccedilotildees praticadas no mercado
com taxa de juros nominal de 13 ao ano que eacute aproximadamente CDI + 45 prazo de
amortizaccedilatildeo de 15 anos e carecircncia de 6 meses Essas condiccedilotildees foram consideradas para todas
as fontes analisadas no estudo
Tabela 9 ndash Caacutelculo do LCOEp padronizado
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal Prazo Amortizaccedilatildeo Carecircncia
Projeto Padratildeo 13 aa 15 anos 6 meses
Para o financiamento especiacutefico foram consideradas as condiccedilotildees oferecidas pelo BNDES e
pelo BNB para cada fonte de forma que empreendimentos localizados no NE conseguiriam
financiamento do BNB e empreendimentos em outras regiotildees teriam financiamento do
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
54
BNDES Na Tabela 10 satildeo mostradas as condiccedilotildees oficiais coletadas dos sites desses bancos
de fomento
Tabela 10 ndash Caacutelculo do LCOEe especiacutefico
FONTE
Financiamento
Taxa Juros nominal
(aa) BNDES (1)
FNE(2)
Prazo Amortizaccedilatildeo (anos) BNDES FNE
Carecircncia BNDES FNE
UTE flexiacutevel e inflexiacutevel 1129 590 20 12 6 meses 4 anos
UHE 1129 590 24 20 6 meses 8 anos
PCH Biomassa Eoacutelica 1129 545 24 20 6 meses 8 anos
Solar 1041 545 24 20 6 meses 8 anos
624 Subsiacutedios e incentivos natildeo considerados
Aleacutem dos incentivos considerados na seccedilatildeo 62 de descriccedilatildeo das premissas foram
identificados outros encargos e tributos aplicaacuteveis a projetos de geraccedilatildeo de energia mas que
natildeo foram considerados nas simulaccedilotildees
Incentivos nos encargos setoriais os encargos listados abaixo natildeo foram considerados
nas simulaccedilotildees uma vez que as fontes afetadas por eles natildeo figuram entre aquelas analisadas
neste trabalho
bull Compensaccedilatildeo Financeira pela Utilizaccedilatildeo de Recursos Hiacutedricos ndash CFURH
bull Reserva Global de Reversatildeo ndash RGR
bull Taxa de Fiscalizaccedilatildeo de Serviccedilos de Energia Eleacutetrica ndash TFSEE
bull Contribuiccedilatildeo Associativa do ONS
bull Contribuiccedilatildeo Associativa da CCEE
Incentivos nos Tributos nas simulaccedilotildees foram considerados somente os incentivos dados
pelo lucro presumido e pelo convecircnio ICMS que em conversa com o mercado concluiu-se
que seriam os de maior impacto Em trabalhos futuros no entanto pode-se ampliar as
anaacutelises e considerar outros incentivos tributaacuterios
bull Incentivos fiscais nas aacutereas da SUDAM e da SUDENE (todas as fontes de geraccedilatildeo)
natildeo foram incluiacutedos nas simulaccedilotildees pois do contraacuterio isso implicaria natildeo simular o
regime fiscal Lucro Presumido Como o incentivo dado por este uacuteltimo eacute mais atrativo
para o gerador assumimos que esta seria a opccedilatildeo escolhida por ele
o Reduccedilatildeo de 75 do IRPJ para novos empreendimentos
bull PADIS ndash Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnoloacutegico da Induacutestria de
Semicondutores (diversos insumos da cadeia de produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo dos
paineacuteis solares fotovoltaicos) em consulta ao mercado foi constatado que o
programa ainda natildeo opera bem
o Aliacutequota zero da contribuiccedilatildeo para o PISPASEP e da COFINS e do IPI nas
vendas ou nas aquisiccedilotildees internas
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
55
o Aliacutequota zero de Imposto de Importaccedilatildeo (II) PIS-Importaccedilatildeo COFINS-
Importaccedilatildeo e IPI nas importaccedilotildees
o Aliacutequota zero de IRPJ e adicional incidentes sobre o lucro da exploraccedilatildeo
bull Incentivos ICMS nos estados Como a avaliaccedilatildeo do estudo eacute realizada por regiatildeo
esses incentivos ficaram de fora das simulaccedilotildees
bull Aliacutequota 0 do IPI na cadeia produtiva e na venda de equipamentos das fontes
eoacutelica e solar (decreto 89502016) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de PISCOFINS na cadeia produtiva (compras internas e importaccedilatildeo) da
fonte eoacutelica (decreto 108652004) pode ser avaliada em trabalhos futuros
bull Aliacutequota 0 de II na cadeia produtiva da fonte eoacutelica pode ser avaliada em trabalhos
futuros
bull Reduccedilatildeo de base de caacutelculo do ICMS da hidroeleacutetrica em conversa com o mercado
foi avaliada previamente como sendo de pouco impacto No entanto pode ser
analisada em trabalhos futuros
bull REPETRO ndash suspende a cobranccedila de tributos federais na importaccedilatildeo de
equipamentos para o setor de petroacuteleo e gaacutes principalmente as plataformas de
exploraccedilatildeo em conversa com o mercado foi avaliado previamente como sendo de
pouco impacto No entanto pode ser analisado em trabalhos futuros
63 Resultados
No graacutefico da Figura 23 abaixo satildeo apresentados os resultados obtidos com a metodologia de
caacutelculo dos custos com os subsiacutedios e incentivos das fontes de geraccedilatildeo eleacutetrica
Verifica-se que os maiores impactos nas fontes satildeo causados pelos incentivos dados no
financiamento no regime tributaacuterio e na TUST
No caso da eoacutelica a adesatildeo ao regime tributaacuterio lucro presumido gera muito subsiacutedio devido
agraves aliacutequotas mais baixas de PIS e COFINS e agrave reduccedilatildeo da base de caacutelculo do imposto de renda
IRPJ e da CSLL Aleacutem disso estas fontes possuem o benefiacutecio da isenccedilatildeo de ICMS em
equipamentos de geraccedilatildeo eoacutelica e do desconto na TUST aleacutem das condiccedilotildees especiais
oferecidas nos financiamentos Esses satildeo os principais subsiacutedios recebidos por esta fonte
Considerando as eoacutelicas localizadas no Nordeste o total de subsiacutedio recebido eacute de 84
R$MWh As eoacutelicas do Sul possuem subsiacutedio menor (de 65 R$MWh) uma vez que o banco
de fomento eacute o BNDES e natildeo o BNB
A anaacutelise da solar eacute semelhante agrave da eoacutelica uma vez que possuem os mesmos tipos de
incentivos No total essa fonte recebe subsiacutedio de 135 R$MWh no Nordeste e 102 R$MWh
no Sudeste No caso da biomassa que em comparaccedilatildeo com a solar e a eoacutelica natildeo possui o
incentivo no ICMS ela dispotildee de subsiacutedios de 42 R$MWh Da mesma forma que a Biomassa
a PCH natildeo tem a isenccedilatildeo do ICMS A fonte possui no entanto a isenccedilatildeo do UBP que natildeo eacute
tatildeo significativa quanto os demais incentivos No total essa fonte tem subsiacutedio de 72
R$MWh
No caso das termeleacutetricas o subsiacutedio considerado foi o do financiamento (BNDESBNB) Os
subsiacutedios recebidos por estas fontes localizadas no Sudeste satildeo de 13 R$MWh (Gaacutes Ciclo
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
56
Combinado) 45 R$MWh (Gaacutes Ciclo Aberto) e 6 R$MWh (GNL Ciclo Combinado) A teacutermica
a Gaacutes Ciclo Combinado sazonal possui subsiacutedio de 16 R$MWh Note que as condiccedilotildees de
financiamento para teacutermicas natildeo satildeo tatildeo atrativas quanto para as fontes renovaacuteveis que
possuem incentivos como maior prazo de financiamento menor spread do banco (BNDES)
maior carecircncia (BNB)
Figura 23 ndash Custo com subsiacutedios e incentivos
No graacutefico da Figura 24 a seguir apresenta-se para todas as fontes do PDE 2026 o custo final
da energia considerando todos os atributos analisados neste estudo de acordo com a
metodologia proposta pela PSR Por exemplo a teacutermica a gaacutes natural ciclo combinado flexiacutevel
possui o custo de 198 R$MWh a GNL ciclo combinado sazonal 149 R$MWh e a eoacutelica no
NE possui o custo final de 195 R$MWh
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
57
Figura 24 ndash LCOE + serviccedilos de geraccedilatildeo + custos de infraestrutura + custos com subsiacutedios e
incentivos
A Figura 25 a seguir mostra o impacto que o atributo subsiacutedios causa no custo final das
fontes o maior entre todos os atributos analisados neste estudo Observa-se por exemplo a
fonte solar fotovoltaica no NE que retirando-se os subsiacutedios teve seus custos de energia
aumentados de 157 R$MWh para 292 R$MWh representando a fonte mais favorecida pelos
incentivos e benefiacutecios recebidos A eoacutelica no NE a terceira mais favorecida teve seus custos
aumentados de 110 R$MWh para 195 R$MWh A PCH a quarta fonte mais favorecida pelos
incentivos recebidos teve seus custos aumentados de 213 R$MWh para 285 R$MWh
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
58
Figura 25 ndash Impacto dos subsiacutedios e incentivos
312
185
338
142
269
110
179
212
125
157
225
328
198
384
149
285
195
244
284
167
292
327
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
Sem subsiacutedios e incentivos
Com subsiacutedios e incentivos
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
59
7 CUSTOS AMBIENTAIS
Este capiacutetulo apresenta as anaacutelises sobre a valoraccedilatildeo dos custos ambientais Conforme
discutido anteriormente este trabalho abordaraacute os custos relacionados aos Gases de Efeito
Estufa (GEE)
71 Precificaccedilatildeo de carbono
A mudanccedila climaacutetica eacute um dos grandes desafios deste seacuteculo Diversas evidecircncias cientiacuteficas
apontam para o aumento da temperatura mundial nos uacuteltimos anos ter sido causado pelo
maior uso de combustiacuteveis foacutesseis pelo homem Por exemplo quatorze dos quinze anos mais
quentes do histoacuterico ocorreram neste seacuteculo31
Nesse contexto discussotildees sobre precificaccedilatildeo das emissotildees de carbono tecircm ganhado forccedila
em paiacuteses que buscam poliacuteticas para a reduccedilatildeo de emissotildees e para a promoccedilatildeo de fontes
renovaacuteveis Nessas discussotildees verifica-se que natildeo haacute um consenso sobre a forma de precificar
as emissotildees Existem abordagens que buscam quantificar os custos diretos causados pelo
aumento das emissotildees (eg impacto na produccedilatildeo de alimentos aumento do niacutevel dos
oceanos etc) e alocaacute-los agraves fontes que emitem gases de efeitos estufa Essa abordagem
permite dar um sinal econocircmico para que os agentes decidam como vatildeo reduzir suas emissotildees
e incentivem iniciativas menos poluentes Existem principalmente duas alternativas para a
precificaccedilatildeo do carbono
bull Emission Trading System (ETS) mecanismo que consiste em definir a priori um limite
para as emissotildees de cada segmento ou setor da economia e permitir que os agentes
negociem suas cotas de emissatildeo Ao criar oferta e demanda por essas cotas cria-se
um mercado que definiraacute o preccedilo das cotas de carbono Esta abordagem tambeacutem
conhecida como cap-and-trade eacute similar agrave negociaccedilatildeo de cotas de racionamento de
energia eleacutetrica implementada no Brasil no racionamento de 2001
bull Carbon Tax mecanismo onde o preccedilo do carbono eacute definido diretamente poruma
taxa pela emissatildeo A diferenccedila para o ETS eacute que o preccedilo eacute um dado de entrada para o
processo e o niacutevel de reduccedilatildeo de emissotildees eacute uma consequecircncia
O estudo ldquoState and Trends of Carbon Pricing 2018rdquo desenvolvido pelo Banco Mundial em
maio de 2018 analisou 51 iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono ao redor do mundo
implementadas ou em desenvolvimento ateacute 2020 que envolvem Carbon Tax e ETS O preccedilo
do carbono dessas iniciativas varia entre 1 e 139 US$tCO2e sendo que 46 das cotas de
emissotildees possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e
31 Attribution of Extreme Weather Events in the Context of Climate Change National Academies Press 2016
httpswwwnapeduread21852chapter1 Kunkel K et al Monitoring and Understanding Trends in Extreme Storms State
of the Knowledge Bulletin of the American Meteorological Society 2012
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
60
72 Metodologia
Ao longo da vida uacutetil de uma fonte de geraccedilatildeo de eletricidade as emissotildees de gases de efeito
estufa podem ocorrer por trecircs razotildees
bull Emissotildees agrave montante causadas pelos insumos necessaacuterios para produccedilatildeo e
transporte dos combustiacuteveis utilizados para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg
combustiacutevel utilizado no transporte da biomassa de bagaccedilo de cana de accediluacutecar)
bull Emissotildees agrave jusante causadas pelo processo de queima de combustiacutevel para a
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e transmissatildeo ateacute o consumidor final
bull Emissotildees causadas por infraestrutura referentes ao processo de construccedilatildeo dos
equipamentos necessaacuterios para a produccedilatildeo de energia eleacutetrica (eg emissotildees para a
construccedilatildeo dos paineacuteis fotovoltaicos)
As emissotildees agrave montante e agrave jusante satildeo funccedilotildees diretas da produccedilatildeo de energia eleacutetrica da
fonte podendo ser calculadas diretamente em termos de tCO2e (tonelada de dioacutexido de
carbono equivalente) para cada MWh gerado Jaacute as emissotildees causadas por infraestrutura
correspondem a um montante que foi acumulado ao longo do processo de construccedilatildeo dos
equipamentos e da proacutepria usina podendo ser calculado de acordo com a cadeia produtiva
necessaacuteria a essa construccedilatildeo Para calcular o montante de emissotildees causadas por
infraestrutura para cada MWh gerado eacute necessaacuterio estimar a geraccedilatildeo da usina ao longo de
sua vida uacutetil Somando-se essas trecircs parcelas eacute possiacutevel calcular as emissotildees de tCO2e para
cada MWh gerado iacutendice chamado de fator de emissatildeo Dessa maneira o custo das emissotildees
(R$) eacute obtido multiplicando-se a geraccedilatildeo da usina (MWh) pelo fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
e pelo preccedilo do carbono (R$tCO2e) Ao dividir esse custo pela geraccedilatildeo da usina obtemos um
iacutendice em R$MWh que pode ser diretamente somado ao LCOE
73 Premissas
Os fatores de emissatildeo utilizados neste estudo se baseiam no artigo ldquoOverlooked impacts of
electricity expansion optimisation modelling The life cycle side of the storyrdquo32 de janeiro de
2016 que apresenta metodologia e estudo de caso para o Setor Eleacutetrico Brasileiro A tabela a
seguir expotildee os fatores de emissatildeo para as tecnologias da expansatildeo do sistema
Tabela 11 - Fatores de emissatildeo
R$MWh (avesso)
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Gaacutes CC 0499
Gaacutes CA 0784
UHE 0013
EOL 0004
PCH 0013
BIO 0026
32 Portugal-Pereira J et al Overlooked impacts of electricity expansion optimisation modelling The life cycle
side of the story Energy (2016) Disponiacutevel em httpdxdoiorg101016jenergy201603062
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
61
SOL 0027
Para o preccedilo do carbono foram considerados dois cenaacuterios embasados no estudo do Banco
Mundial sobre estado atual e tendecircncia sobre a precificaccedilatildeo de carbono Esse estudo aponta
que os preccedilos das iniciativas de precificaccedilatildeo de carbono variam entre 1 e 139 US$tCO2e
sendo que 46 das iniciativas possuem preccedilos abaixo de 10 US$tCO2e A figura abaixo mostra
os preccedilos observados em 51 iniciativas ao redor do mundo
Figura 26 ndash Dispersatildeo dos preccedilos do carbono em diferentes alternativas (Fonte Banco Mundial 2018)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
62
Com base nesses dados utilizou-se neste estudo um cenaacuterio com preccedilo de carbono a
10 US$tCO2e e um cenaacuterio com preccedilo de carbono de 55 US$tCO2e que equivale ao preccedilo
marginal de 95 das emissotildees cobertas pelas iniciativas analisadas pelo Banco Mundial A
anaacutelise considera taxa de cacircmbio de 36 R$US$
74 Resultados
A tabela a seguir apresenta o custo das emissotildees para as tecnologias analisadas
Tabela 12 - Custo de emissotildees
Fator de emissatildeo (tCO2eMWh)
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 10 USDtCO2e
Custo de emissatildeo (R$MWh)
Preccedilo = 55 USDtCO2e
Gaacutes CC_Inflex NE 0499 18 99
Gaacutes CC_Flex SE 0499 18 99
Gaacutes CA_flex SE 0784 28 155
GNL CC_Inflex SE 0499 18 99
UHE 0013 0 3
EOL NE 0004 0 1
EOLS 0004 0 1
PCHSE 0013 0 3
BIOSE 0026 1 5
SOLNE 0027 1 5
SOLSE 0027 1 5
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 10 US$tCO2e
Figura 27 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 10 US$tCO2e)
A figura a seguir apresenta o resultado final dos custos das fontes considerando o preccedilo do
carbono de 55 US$tCO2e
346
216
412
166
286
195
244
285
168
293
328
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
h
LCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (10 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
63
Figura 28 ndash Custo das fontes (preccedilo do carbono = 55 US$tCO2e)
426
297
539
247288
195
245
287
172
297
332
Gas CC NESazonalInv3315CVU 360
Gas CC SEFlexiacutevel
Inv3315CVU 400
Gas CA SEFlexiacutevel
Inv2321CVU 579
GNL CC SESazonalInv3315CVU 170
UHE
Inv 8000
EOL NE
Inv 4000
EOL S
Inv 4000
PCH SE
Inv 7500
BIO SE
Inv 5500
SOL NE
Inv 3600
SOL SE
Inv 3600
R$
MW
hLCOE + Serviccedilos de Geraccedilatildeo Custos Infraestrutura Subsiacutedios Isenccedilotildees Custo de emissatildeo (55 USDtCO2e)
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
64
8 ANAacuteLISES DE SENSIBILIDADE
O objetivo deste capiacutetulo eacute apresentar o impacto de sensibilidades no cenaacuterio de oferta e
demanda na quantificaccedilatildeo de alguns dos atributos analisados neste estudo Foram
selecionados os atributos de maior impacto no custo da energia eleacutetrica e que satildeo mais
influenciados pela configuraccedilatildeo do sistema33 Satildeo eles
bull Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalidade
bull Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica
Apresenta-se a seguir a descriccedilatildeo dos cenaacuterios de expansatildeo utilizados e na sequecircncia os
resultados
81 Cenaacuterios de sensibilidade
Conforme discutido anteriormente as anaacutelises apresentadas neste trabalho foram baseadas
no cenaacuterio de referecircncia do PDE 2026 Para as anaacutelises de sensibilidade foram considerados
trecircs cenaacuterios de expansatildeo com variaccedilatildeo da composiccedilatildeo do parque gerador conforme
resumido a seguir
Figura 29 ndash Casos de sensibilidade analisados no projeto
O primeiro caso de sensibilidade consiste no cenaacuterio do PDE com reduccedilatildeo no custo de
investimento da energia solar o que resulta em um aumento de cerca de 4 GW na capacidade
instalada desta fonte em 2026 Esse aumento de capacidade eacute compensado com reduccedilatildeo na
expansatildeo da capacidade instalada da fonte eoacutelica Assim como no cenaacuterio base as simulaccedilotildees
para este cenaacuterio foram realizadas para o ano 2026
O segundo caso de sensibilidade foi construiacutedo a partir do caso base do PDE 2026 atraveacutes de
uma projeccedilatildeo de demanda para o ano de 203534 Nesse cenaacuterio a expansatildeo eacute baseada
principalmente em solar eoacutelica gaacutes natural e alguns projetos hidreleacutetricos
33 O serviccedilo de confiabilidade tambeacutem possui grande impacto no custo da energia eleacutetrica e eacute influenciado pela configuraccedilatildeo do
sistema No entanto a metodologia utilizada neste trabalho exige a identificaccedilatildeo dos custos de operaccedilatildeo e expansatildeo relacionados
ao atendimento da ponta o que foi possiacutevel realizar no Caso Base 2026 devido agrave existecircncia de um plano de expansatildeo para
atendimento somente agrave energia e outro para o atendimento agrave energia e agrave demanda de ponta do sistema
34 A projeccedilatildeo de demanda considera um crescimento do PIB de 29 ao ano no periacuteodo 2027-2030 e 30 ao ano no periacuteodo
2031-2035 Considerando as projeccedilotildees de aumento da eficiecircncia energeacutetica e da evoluccedilatildeo da elasticidade consumoPIB o
crescimento da demanda para o periacuteodo 2027-2030 eacute de 31 aa e para o periacuteodo 2031-2035 eacute de 28 aa
Base
Maior
inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
2026 2035
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de referecircncia do
PDE 2026
Oferta do uacuteltimo ano do
cenaacuterio de sensibilidade
do PDE 2026
Oferta projetada pela
PSR para 2035
Oferta projetada pela
PSR para 2035 com
maior inserccedilatildeo de
renovaacuteveis
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
65
Por fim o terceiro caso de sensibilidade utiliza a mesma demanda projetada para o ano de
2035 poreacutem considerando uma expansatildeo do parque gerador com maior concentraccedilatildeo de
eoacutelica e solar Como consequecircncia haacute uma menor participaccedilatildeo de gaacutes natural nesta matriz
eleacutetrica
A Figura 30 compara as matrizes eleacutetricas35 dos trecircs casos de sensibilidade em relaccedilatildeo ao caso
base Observa-se que no cenaacuterio de maior inserccedilatildeo de renovaacutevel de 2026 haacute um aumento de
2 pp na participaccedilatildeo da energia solar na capacidade instalada total do sistema que eacute
compensado pela reduccedilatildeo de 1 pp na participaccedilatildeo das eoacutelicas A matriz projetada para 2035
eacute marcada pela reduccedilatildeo da participaccedilatildeo hiacutedrica de 58 para 51 sendo substituiacuteda
principalmente por solar (aumento de 5 para 15) e gaacutes natural (aumento de 9 para 10)
No cenaacuterio com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma reduccedilatildeo da participaccedilatildeo de
gaacutes natural e hidreleacutetrica com a solar e a eoacutelica atingindo 14 e 24 da capacidade instalada
do sistema respectivamente
Figura 30 ndash Matriz eleacutetrica dos casos de sensibilidade
O caso de sensibilidade de 2026 foi simulado estaticamente considerando o mesmo criteacuterio
de ajuste do Caso Base ou seja valor esperado do custo marginal de operaccedilatildeo igual ao custo
marginal de expansatildeo O objetivo eacute avaliar o impacto apenas da alteraccedilatildeo dos perfis horaacuterio
de geraccedilatildeo causados pela mudanccedila na matriz eleacutetrica sem alterar a meacutedia dos custos
marginais anuais
35 A capacidade instalada total no sistema eacute (i) Caso Base 2026 de 211 GW (ii) Caso Sensibilidade 2026 de 214 GW (iii) Caso Base
2035 de 255 GW e (iv) Caso sensibilidade 2035 de 293 GW
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
66
Para os casos de sensibilidade de 2035 as simulaccedilotildees foram realizadas levando-se em conta
os custos marginais de operaccedilatildeo resultantes da expansatildeo do sistema O objetivo desta anaacutelise
eacute considerar o impacto do niacutevel dos custos marginais de operaccedilatildeo nos atributos aleacutem do
impacto da matriz eleacutetrica no perfil horaacuterio de custos marginais
A Figura 31 compara os custos marginais meacutedios mensais do Sudeste dos casos de
sensibilidade com o Caso Base
Na comparaccedilatildeo entre os Casos Base 2026 Sensibilidade de 2026e Base 2025 observa-se que
a inserccedilatildeo de usinas renovaacuteveis natildeo convencionais natildeo foi suficiente para modificar o perfil
sazonal do CMO (valores mais baixos no periacuteodo uacutemido e mais elevados no periacuteodo seco) A
afirmaccedilatildeo jaacute natildeo pode ser efetuada para o caso Sensibilidade 2035 em que haacute uma inversatildeo
na sazonalidade dos CMOs com valores mais elevados no periacuteodo uacutemido e mais baixos no
periacuteodo seco Isso ocorre principalmente por conta da contribuiccedilatildeo energeacutetica que as eoacutelicas
aportam no sistema no periacuteodo seco historicamente periacuteodo de maior geraccedilatildeo da fonte A
diminuiccedilatildeo significativa dos CMOs nesse caso tambeacutem eacute notoacuteria devido ao menor
acionamento das termeleacutetricas tipicamente acionadas neste mesmo periacuteodo O atendimento
majoritaacuterio da demanda por uma fonte que possui custo variaacutevel unitaacuterio nulo implica em uma
queda brusca do CMO Esse comportamento eacute mais evidenciado no Caso Sensibilidade de
2035 poreacutem pode ser observado tambeacutem no caso Base 2035 que possui uma inserccedilatildeo maior
de renovaacutevel quando comparado com a matriz energeacutetica de 2026
Figura 31 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo mensais ndash casos de sensibilidade
A Figura 32 compara os custos marginais horaacuterios do Sudeste dos casos de sensibilidade com
o Caso Base Observa-se que no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 haacute uma
maior variabilidade dos custos marginais horaacuterios A simulaccedilatildeo mostra tambeacutem a ocorrecircncia
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
67
de custos marginais proacuteximos de zero durante algumas horas do dia do periacuteodo seco devido
agrave junccedilatildeo de muita produccedilatildeo eoacutelica e elevada geraccedilatildeo solar
Figura 32 ndash Custos marginais de operaccedilatildeo horaacuterios ndash casos de sensibilidade
82 Resultados
A anaacutelise do impacto da alteraccedilatildeo no cenaacuterio de expansatildeo no valor dos atributos foi realizada
para o mesmo conjunto de geradores analisados no Caso Base
821 Serviccedilo de geraccedilatildeo modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
A tabela a seguir apresenta a comparaccedilatildeo do valor do atributo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
para os quatro casos simulados
Tabela 13 ndash Sensibilidade no valor da modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal -81 -77 -41 -51
Gaacutes CC SE Flexiacutevel -235 -225 -99 -24
Gaacutes CA SE Flexiacutevel -461 -642 -339 -93
GNL CC SE Sazonal -89 -89 -66 -29
UHE 33 32 11 11
EOL NE -22 -30 -16 1
EOL S -27 -32 -24 -5
PCH SE 16 26 11 -2
BIO SE -33 -41 -21 18
SOL NE -12 -15 -6 8
SOL SE -13 -17 -14 3
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
68
No ano de 2026 o caso com maior penetraccedilatildeo de solar no sistema apresenta relativamente
pouca diferenccedila em relaccedilatildeo ao Caso Base O maior impacto eacute observado no aumento do
benefiacutecio da termeleacutetrica ciclo aberto e de um maior custo de sazonalizaccedilatildeo da PCH causado
pelos maiores custos marginais observados durante o periacuteodo seco
Jaacute no ano 2035 haacute uma grande variaccedilatildeo no valor dos atributos No Caso Base devido agrave reduccedilatildeo
do perfil sazonal dos custos marginais observa-se um menor benefiacutecio das termeleacutetricas para
o sistema Observa-se tambeacutem um menor benefiacutecio das fontes renovaacuteveis sazonais como o
caso da eoacutelica e da fonte solar Essas fontes tambeacutem sofrem com um aumento do custo de
modulaccedilatildeo devido agrave maior variabilidade nos custos marginais horaacuterios Vale ressaltar
tambeacutem que haacute uma reduccedilatildeo no custo da sazonalizaccedilatildeo das hidreleacutetricas e um aumento do
benefiacutecio com a modulaccedilatildeo levando a uma reduccedilatildeo de 32 para 11 R$MWh do custo destes
serviccedilos de geraccedilatildeo
Por fim no caso com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis em 2035 a alteraccedilatildeo no padratildeo sazonal
dos custos marginais e uma maior variabilidade nos custos horaacuterios levam as fontes solar
eoacutelica e biomassa a terem um custo para este serviccedilo de geraccedilatildeo No caso da eoacutelica no
Nordeste o benefiacutecio de 16 R$MWh passa a ser um custo de 2 R$MWh
822 Custos de infraestrutura reserva probabiliacutestica dinacircmica
A tabela a seguir a presenta o impacto da alteraccedilatildeo da configuraccedilatildeo de oferta e demanda no
custo da reserva probabiliacutestica para o sistema Observa-se que o aumento da solar em 2026
natildeo teve impacto significativo no valor da reserva para o sistema chegando a haver reduccedilatildeo
no custo da reserva para as eoacutelicas
No ano de 2035 a maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis aumenta o custo da reserva para as eoacutelicas
e solares No cenaacuterio de maior penetraccedilatildeo de solar o custo para a eoacutelica no Nordeste chega
a 14 R$MWh e para a solar a 10 R$MWh
Tabela 14 ndash Sensibilidade no valor da reserva probabiliacutestica
2026 Base 2026 Sensibilidade 2035 Base 2035 Sensibilidade
Gaacutes CC NE Sazonal 0 0 0 0
Gaacutes CC SE Flexiacutevel 0 0 0 0
Gaacutes CA SE Flexiacutevel 0 0 0 0
GNL CC SE Sazonal 0 0 0 0
UHE 0 0 0 0
EOL NE 8 7 11 14
EOL S 27 22 32 35
PCH SE 0 0 0 0
BIO SE 0 0 0 0
SOL NE 8 7 6 10
SOL SE 8 7 6 10
C U S T O S E B E N E F Iacute C I O S D A S F O N T E S D E G E R A Ccedil Atilde O E L Eacute T R I C A - C A D E R N O P R I N C I P A L
69
9 CONCLUSOtildeES DO ESTUDO
bull A discussatildeo sobre a valoraccedilatildeo dos atributos das fontes foi sistematizada poreacutem natildeo
de forma exaustiva Eacute apresentando um arcabouccedilo no qual os atributos satildeo divididos
nos serviccedilos prestados pelos geradores nos custos de infraestrutura necessaacuterios para
a prestaccedilatildeo desses serviccedilos nos subsiacutedios e incentivos e na externalidade da emissatildeo
de GEE Existem externalidades soacutecios ambientais e outros atributos das usinas (eg
incerteza da demanda) que natildeo foram considerados neste trabalho
bull Subsiacutedios satildeo a principal componente que potencialmente causa distorccedilatildeo nos
custos das fontes Os principais satildeo o desconto na TUST financiamento e lucro
presumido Esse uacuteltimo incentivo faz com que os geradores desenvolvam seus
projetos atraveacutes de moacutedulos menores aumentando possivelmente os custos para o
sistema devido agrave reduccedilatildeo no ganho de escala
bull A produccedilatildeo concentrada no periacuteodo seco faz com que as Hidreleacutetricas e PCHs
imponham um custo para o sistema pelo serviccedilo de sazonalizaccedilatildeo Esse custo natildeo eacute
compensado pelo valor das hidreleacutetricas para a modulaccedilatildeo do sistema
bull Existem importantes distorccedilotildees no sinal locacional da transmissatildeo mas que natildeo
alteram a competitividade relativa das fontes de expansatildeo Cabe ressaltar que uma
conclusatildeo mais definitiva sobre o sinal locacional requer a anaacutelise de grandes
hidreleacutetricas natildeo representadas neste estudo
bull Os atributos da ineacutercia e flexibilidade operativa natildeo se mostraram relevantes no
cocircmputo total dos custos
bull As anaacutelises de sensibilidade com maior penetraccedilatildeo de renovaacuteveis mostram uma
reduccedilatildeo no benefiacutecio da eoacutelica e solar para o serviccedilo de modulaccedilatildeo e sazonalizaccedilatildeo
e um aumento no custo da reserva probabiliacutestica
bull As metodologias propostas neste projeto bem como os seus resultados satildeo o ponto
de partida para discussotildees sobre planejamento da expansatildeo e precificaccedilatildeo de
atributos