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Leonam dos Santos Guimares14 Encontro de Energia FIESP , Painel Segurana Energtica5 de agosto de 2013

SEGURANA ENERGTICA

1 comum a todas as formas de energiaDisponibilidade dos energticosNo-renovveis (fsseis e urnio)Renovveisespecfico energia eltrica onde o consumo simultneo produoConfiabilidade dos sistemas de transmisso e distribuioInterligaesRedundnciasSEGURANA ENERGTICAcontinuidade e sustentabilidade de suprimentoEQUILBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA{Tempo Real{CurtoMdioLongoPrazo2 comum a todas as formas de energiaDisponibilidade dos energticosNo-renovveis (fsseis e urnio)Renovveisespecfico energia eltrica onde o consumo simultneo produoConfiabilidade dos sistemas de transmisso e distribuioInterligaesRedundnciasSEGURANA ENERGTICAcontinuidade e sustentabilidade de suprimentoEQUILBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA{Tempo Real{CurtoMdioLongoPrazo3Energticos no-renovveisRISCOS SEGURANADescontinuidade dos fluxos materiaisInterrupo ou reduo por razes fsicas ou polticasVolatilidade de preosInterrupo ou reduo por aumento de custosLimitaes no armazenamentoTempo disponvel para enfrentar descontinuidade nos fluxosEmisses de GEERestries de uso das fontes emissorasNo-renovabilidade Exausto das reservasSustentabilidade (responsabilidade para com as geraes futuras)41. Fluxos MateriaisPetrleoGs NaturalCarvoUrnioPequenos volumes

PetrleoGs Natural

CarvoFonte: BP Energy Statistics 20125

1. Fluxos Materiais6

2. Volatilidade de preosPetrleoGs NaturalCarvoMenor volatilidadeUrnioMenor volatilidadePouca sensibilidade do custo da energia geradaPetrleo

Gs NaturalFonte: BP Energy Statistics 20127

3. Limitaes no armazenamento84. Gerao de GEE

95. Exausto de Reservas

Relao Reserva/ProduoR/PPetrleoGs NaturalCarvoUrnio: 100-150 anos (sem reciclagem)Petrleo

Gs Natural

Carvo10

Os maiores recursosa serem descobertos esto naAmrica do Sul e Caribe11Grande parte dos recursosa serem descobertos esto naAmrica do Sul

125. Exausto de Reservas

13Caso BrasileiroProduo x Oferta de Energia

Fonte: Balano Energtico Nacional 2011Alta renovabilidade da matriz energticacaso nico no mundo14Caso Brasileiro

Fonte: Balano Energtico Nacional 2011Baixa dependncia de energticosno-renovveis externos15

Caso BrasileiroBaixa contribuio do setor energia e indstriapara as emisses totais de CO2161616

Caso BrasileiroSistema Eltrico nico no mundo

MUNDOBRASILCARVOFONTE: IEA e MME/BENCARVOGASHIDRONUCLEARLEOOUTRASBIOMASSA(cana)CARVOGASHIDRONUCLEARLEOOUTRASBIOMASSA(cana)RENOVVEL: 18%FSSIL: 68%RENOVVEL: 86%FSSIL: 10%171717 comum a todas as formas de energiaDisponibilidade dos energticosNo-renovveis (fsseis e urnio)Renovveisespecfico energia eltrica onde o consumo simultneo produoConfiabilidade dos sistemas de transmisso e distribuioInterligaesRedundnciasSEGURANA ENERGTICAcontinuidade e sustentabilidade de suprimentoEQUILBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA{Tempo Real{CurtoMdioLongoPrazo18Energticos renovveisRISCOS SEGURANASazonalidades inerentes aos ciclos naturaisHdrica, Biomassa (anual/plurianual)Elica, Solar (curto prazo)Ondas (curto prazo) e Mars (anual/plurianual)Geotermia (longo prazo)Mudanas climticasIncertezas quanto ao futuro dos ciclos naturaisLimitaes no uso do solo e do subsoloDisperso: uso intensivo do soloPreservao de reas de interesseEmprego de materiais especiaisEmisses de GEE (lifetime)Restries de uso fontes emissoras19

Caso BrasileiroSazonalidade da oferta hdrica202020020406080100120140160180jan/99jan/00jan/01jan/02jan/03jan/04jan/05jan/06GW ms0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%% Armazenado% ArmazenadoArmazenadoAflunciaProduzidoApagoNo disponibilidade de complementao trmica Um Porto de Destino para o Sistema Eltrico Brasileiro, http://ecen.com Operao do Sistema - SE/CO (parte hidrulica)Caso BrasileiroRisco hdrico: a crise de 200121

Evoluo Histrica dos Reservatrios(Sudeste e Centro-Oeste)FONTE: ONS22

Tomada de deciso baseada em modelos de previso hdrica baseados em sries temporais longas, que inexistem para as demais renovveis, tornando o processo mais complexo na medida que essas novas renovveis crescem na matriz eltrica Caso BrasileiroGesto Segura de umSistema hidrotrmico com alta renovabilidade232323

ENERGIA ELTRICA NO BRASIL EM 2012

Fonte : ONSGerao totaldo SIN 2012516.526,097GWh 2012/2011 = 4,61%24

Complementao Trmica no SIN (MWmdios)

% termo/hidro 2000 = 6,26%% termo/hidro 2012 = 15,74%25

risco crescente de crise de suprimentoFonte: Lista da ONS dos Principais Reservatrios / 2010Cresimento da Potncia Hdrica Instalada sem crescimento proporcional na Capacidade de Armazenamento

Complementao Trmica no SIN (MWmdios)26

Expanso da oferta hdrica

Plano Decenal de Expanso PDE-2021272727

Evoluo do armazenamento hdrico

Plano Decenal de Expanso PDE-2021282828

Caso BrasileiroPerda da capacidade de armazenamentoContnua perda de auto-regulao requerendoaumento nas parcelas trmicas de base e de complementao292929

Expanso da oferta elica, solar e de biomassa

Plano Decenal de Expanso PDE-202130

Expanso da oferta elica, solar e de biomassaNo possuem auto-regulao: + REGULAO TRMICAComplementao numa dinmica mais rpida que a hdrica

Carncia de sries temporais longas para previso31

Perspectivas de expanso bastante limitadas aps 2030Plano Nacional de Energia PNE-2030323232

Perspectivas de expanso bastante limitadas aps 2030Plano Nacional de Energia PNE-2030333333

Significativa expanso das fontes PCH, elica e biomassaPlano Nacional de Energia PNE-2030343434

Necessria expanso das fontes trmicasPlano Nacional de Energia PNE-2030353535

FUTURO (2030 2060)POTENCIAL HIDRELTRICO:Parcela tcnica, ambiental e economicamente vivel a ser desenvolvida: 150/180 GW do total de 260 GW

Hidro 363636

FUTURO (2030 2060)Esgotamento do potencial hdrico

A expanso ter que ser baseada no mix Gs natural (dependendo da quantidade e custo de Pr-Sal), Carvo (dependendo da viabilidade de CCS e carvo limpo) e Nuclear.Fontes renovveis (biomassa, elica, solar) e expanso dos programas de eficincia energtica (aumento dos custos marginais de expanso) sero um complemento importantepermitindo economizar a gua dos reservatrios, o que amplia a capacidade das hidreltricas de fazerem regulao da demanda.

373737Energticos renovveisRISCOS SEGURANASazonalidades inerentes aos ciclos naturaisHdrica, Biomassa (anual/plurianual)Elica, Solar (curto prazo)Ondas (curto prazo) e Mars (anual/plurianual)Geotermia (longo prazo)Mudanas climticasIncertezas quanto ao futuro dos ciclos naturaisLimitaes no uso do solo e do subsoloDisperso: uso intensivo do soloPreservao de reas de interesseEmprego de materiais especiaisEmisses de GEE (lifetime)Restries de uso fontes emissoras38

Mudanas climticas

Mapas de mudana climtica mostram, nos cenrios pessimista (A2) e otimista (B1), o surgimento de novos climas nas regies tropicais e subtropicais e o desaparecimento de outros em montanhas tropicais e nas reas prximas aos plos. Quanto mais vermelho, mais intenso o efeito descrito. Fonte: Jack Williams/ Universidade de Wisconsin

393939

Uso do solo

Para 1.000 MW404040

Expanso da oferta hdricaMapa ilustrativoFonte: MMA (fev/05)

90% do potencial est na Amazniamaior parte de mdio e pequeno porteRESTRIES: distncia topografia uso do solo reservatrios transmissoUso do solo414141

Uso do subsolo

Materiais especiais em tecnologias de energia limpa

Fonte: US DOE Critical Materials Strategy424242

gramas de CO2 equivalente por Kw.hora eltrico geradoComparao da Emisso de Gases de Efeito Estufa na Gerao Nuclear de Eletricidade no Brasil com as de outras fontes, Carlos Feu Alvim, Omar Campos Ferreira, Olga Mafra Guidicini, Frida Eidelman, Paulo Achtschin Ferreira, Marco Aurlio Santos Bernardes, in Economia & Energia Ano XV No 79 Outubro/Dezembro de 2010 ISSN 1518-2932 - http://ecen.com/ Caso brasileiroEmisses de GEE434343Disponibilidade dos energticos (oferta)No-renovveis (fsseis e urnio)Renovveisespecfico energia eltrica onde o consumo simultneo produoConfiabilidade dos sistemas de transmisso e distribuio (demanda)InterligaesRedundnciasSEGURANA ENERGTICAcontinuidade e sustentabilidade de suprimentoEQUILBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA{Tempo Real{CurtoMdioLongoPrazo44

SEGURANA ENERGTICAConfiabilidade dos sistemas de transmisso e distribuio Eletricidade produzida e consumida simultaneamenteSistemas eltricos operam em equilbrio instvelAjustes permanentes em tempo real45Caso Brasileiro:Um sistema eltrico de dimenses continentais ManausBrasliaSo PauloItaipuPorto AlegreFortalezaSalvadorRio de JaneiroBeloHorizonteRecifeAngra 4.000 km

46Caso Brasileiro:Um sistema eltrico de dimenses continentais

Fontes de gerao concentradas (grandes hidros) distantes dos centros de consumoAlto grau de interligao com grandes intercmbios de energia entre regies

47Caso Brasileiro:Um sistema eltrico de dimenses continentais Longas linhas de transmisso de alta capacidadeConfiabilidade das LTs e SUBs crtica (REDUNDNCIAS)Limitada capacidade de segregao e reconfigurao

+ Confiabilidade:+ DIVERSIDADE+ gerao prxima s cargas 48Aumento da participao das novas renovveis: Elica, Solar, Biomassa, PCHs

Caso Brasileiro:Pequenas unidades de geraoLonge dos centros de consumoExcees em biomassa e PCHs

Sazonalidade (curto, mdio e longo prazo) + gerao varia em tempo real exceo de biomassa e PCHs}}capilarizao da transmissoaumento de intercmbiosComplementaohidrotrmicaem tempo realpara garantirestabilidadeConfiabilidade e Estabilidade impe limites expanso49

Caso Brasileiro:Uma matriz eltrica em transio hidrotrmica505050

A evoluo do sistema eltrico canadense nos ltimos 50 anos guarda muitas similaridades com a situao do sistema eltrico brasileiro nos ltimos 15 anos.A partir de uma contribuio de mais de 90% em 1960, a participao da hidroeletricidade no Canad declinou de forma constante at 1990, quando se estabilizou em torno de 60%.Caso Brasileiro:Uma matriz eltrica em transio hidrotrmica515151

No Canad, o crescimento da gerao trmica, operando na base permitiu que a gerao hdrica passasse a fazer a regulao de demanda e da sazonalidade das novas renovveis, que em 2010 representavam cerca de 3% da gerao total.

SERIA ESSE UM MODELO PARA O BRASIL DO FUTURO?

Caso Brasileiro:Uma matriz eltrica em transio hidrotrmica525252

Gesto Segura de umSistema com alta renovabilidade

basehidrobasetermocomplementaotermoSeguimentohidroBase hidro: mnima ENABase termo: nuclear535353

MUITO OBRIGADO!Leonam Guimares

54DadosANOJanFevMarAbrMaiJunJulAgoSetOutNovDez199775.5079.2085.2088.6086.7088.3083.8076.3068.1062.5060.2065.50199956.8062.2071.0069.9065.4060.1054.2045.0036.7026.4019.7018.10200029.3045.0058.5059.4054.1047.3040.2032.4030.8023.0022.1028.50200131.4033.4035.0032.0029.7028.6026.8023.5620.6121.3023.0032.30200361.6071.1077.8078.9076.1072.9067.3059.3050.2040.9036.2037.30200575.7878.7685.9485.7585.4082.6078.2570.1265.3460.4259.2567.13200778.4184.5486.6786.6885.5682.6279.5772.1162.0151.7048.2046.17200966.1976.1380.8283.6682.3078.7576.2472.4970.3169.1667.5772.57201163.1268.283.018887.8785.2680.6574.165.3661.4757.0760.59201276.2380.1378.5276.0972.472.566.957.4747.8937.0031.8928.86

Grf175.556.829.331.461.675.7878.4166.1963.1276.2379.262.24533.471.178.7684.5476.1368.280.1385.27158.53577.885.9486.6780.8283.0178.5288.669.959.43278.985.7586.6883.668876.0986.765.454.129.776.185.485.5682.387.8772.488.360.147.328.672.982.682.6278.7585.2672.583.854.240.226.867.378.2579.5776.2480.6566.976.34532.423.5659.370.1272.1172.4974.157.4768.136.730.820.6150.265.3462.0170.3165.3647.8962.526.42321.340.960.4251.769.1661.473760.219.722.12336.259.2548.267.5757.0731.8965.518.128.532.337.367.1346.1772.5760.5928.86

1997199920002001200320052007200920112012%

Grf1382052392334143890359953606384643302400663929422723454436353823463403392452765768473193283482705937513964753502257905

HidreltricaTrmica

gera_arquivo_xlsGerao TotalHidrulicaTrmica ConvencionalTermo-NuclearElica2012GWhGWhGWhGWhJan39,616.981,879.601,409.72264.11Fev39,370.012,148.381,160.99185.01Mar42,602.802,839.28512.90173.58Abr36,919.924,225.311,406.76184.96Mai36,385.384,247.101,476.56215.25Jun35,423.473,344.051,425.58208.98Jul36,991.892,649.461,476.39283.37Ago37,551.633,116.441,468.72339.27Set34,462.665,439.071,403.78355.72Out35,255.347,081.121,477.32330.71Nov31,737.668,262.191,428.67296.66Dez34,860.468,172.771,391.09354.66Total441,178.2053,404.7716,038.483,192.28513,813.73Tipo de UsinaGerao totalGerao TrmicaGWh(%)%Hidrulica441,178.2085.86-Trmica Convencional53,404.7710.3976.90Termo-Nuclear16,038.483.1223.10Elica3,192.280.62-Total das Trmicas69,443.2513.52100.00Total do SIN513,813.73100.00-HidreltricaTrmica2000382052392Tipo de UsinaGerao totalGerao Trmica2001334143890Mwmed(%)%2002359953606Hidrulica50,225.2085.86-2003384643302Trmica Convencional6,079.7810.3976.902004400663929Termo-Nuclear1,825.873.1223.102005422723454Elica363.420.62-2006436353823Total das Trmicas7,905.6513.52100.002007463403392Total do SIN58,494.28100.00-20084527657682009473193283201048270593720115139647532012502257905

&L&8Fonte: ONS - http://www.ons.org.br/historico/geracao_energia.aspx

gera_arquivo_xls

Gerao Total

Gerao Total

Gerao Total

HidreltricaTrmica