PAINEL DE ABERTURA A Transformação dos Negócios de Energia ... · Nuclear 2,0 1,3% Expansão da oferta de energia no Brasil Configuração inicial Maio 2018 157,9 GW Observações:

Transformação dos Negócios de Energia: A Visão do Planejamento da Expansão | Guerreiro | São Paulo, 16 setembro 2018Transformação dos Negócios de Energia: A Visão do Planejamento da Expansão | Guerreiro | São Paulo, 16 setembro 2018

PAINEL DE ABERTURA

A Transformação dos Negócios de EnergiaA Transformação dos Negócios de EnergiaA Transformação dos Negócios de EnergiaA Transformação dos Negócios de EnergiaA Visão do Planejamento da ExpansãoA Visão do Planejamento da ExpansãoA Visão do Planejamento da ExpansãoA Visão do Planejamento da Expansão

Amilcar GuerreiroAmilcar GuerreiroAmilcar GuerreiroAmilcar GuerreiroDiretor de Estudos de Energia Elétrica


AGENDAAGENDAAGENDAAGENDA1 A transformação do setor elétrico2 Desafios3 Considerações finais


1 A transformação do setor elétrico

Transformação dos Negócios de Energia: A Visão do Planejamento da Expansão | Guerreiro | São Paulo, 16 setembro 2018

O setor elétrico convencional

Nikola Tesla Thomas EdisonBatalha das Correntes

Final do

séc. XIX

HOJE


Condições de contorno: tecnologia e aspectos socioambientais

• Pelo lado da OFERTA

Tecnologias de geração com

custos variáveis de produção muito

baixos e elevada variabilidade

• Pelo lado da DEMANDA

Recursos energéticos distribuídos,

resposta pela demanda e carros

elétricos

Tecnologias de medição avançada e

de comunicação bidirecional

CONSUMIDOR �� AGENTE | CLIENTE

O setor elétrico sob transformação


Hidráulicas

101,7

64,4%

Renováveis

33,4

21,2%

Térmicas

20,8

13,2%

Nuclear

2,0

1,3%

Expansão da oferta de energia no Brasil

Configuração inicialMaio 2018

157,9 GW

Observações:RenováveisRenováveisRenováveisRenováveis incluemPCH, Biomassa,Eólica, SolarTérmicasTérmicasTérmicasTérmicas incluemGás, Carvão, Óleo

Hidráulicas

110,5

53,5%

Renováveis

60,7

29,4%

Térmicas

31,9

15,4%

Nuclear

3,4

1,6%

Configuração final2027

206,5 GW

Fonte: EPE


400.000

450.000

500.000

550.000

600.000

650.000

700.000

2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Sistema GD

Consumo em 2018: 480 TWh

Consumo em 2027: 670 TWh

Crescimento: 3,8% ao ano

GD em 2018: 0,9 TWh (0,2%)

GD em 2017: 21 TWh (3%)

Cresc.: 143% ao ano

GD

0

5000

10000

15000

20000

25000

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

Crescimento de GD

Fonte: EPE

Projeção do consumo de energia e da geração distribuída no Brasil


2 Desafios


Expansão renováveis

• Preocupações com o desempenho do sistema

• Novos serviços demandados

Necessidade de potência complementar

A forte expansão das renováveis “não despacháveis”

traz importantes desafios

• Efeitos na estratégia de operação do

sistema


No dia 25/09/2017 às 21:45h ocorreu novo recorde de geração eólica instantânea no Subsistema Nordeste, 7.085MW, representando 67% da carga instantânea deste Subsistema, com fator de capacidade de 84%

Ge

raç

ão

Eó

lic

a

Re

qu

isit

o N

E

Fonte: ONS

Geração eólica no Nordeste


(planta única e média de várias plantas em um mesmo sítio)

Geração solar em um dia típico


Contemporary Technologies_SPTO2017_Alain Steven_GO15

O exemplo da Califórnia

Efeito da expansão da geração solar distribuídaMudança no perfil da curva de carga “vista” pelo operador


• A participação crescente das fontes renováveis não controláveis (eólica, solar fotovoltaica, hidráulicas a fio d’água, geração distribuída) coloca os seguintes desafios, entre outros:

Germany’s push toward renewable energy is causing so many drops and surges from wind and solar power that more utilities than ever are receiving money from the grids to help stabilize the country’s electricity network. Bloomberg News, Jul 30, 2014

� Speed of power change (ramp up/ramp down)

�Power variability (consumo de combustível)

�No power control (confiabilidade)

� Intermittency (reservas secundária e de prontidão)

e ainda:

� Small inertia (estabilidade de frequência/ângulo)

�No short-circuit power (estabilidade de tensão)

Desafios que se colocam


• Serviço demandado: “energyenergyenergyenergy storagestoragestoragestorage”

• “Market drivers” são:

segurança energética;

crescimento das fontes renováveis;

expansão de smart grid e da geração distribuída e

políticas governamentais (incentivos e regulação)

• Segundo a Coppers Development Association Inc., nos

próximos 10-20 anos até 300 GW serão instalados com

este fim, significando investimentos entre US$ 200-600

bilhões.

Serviços demandados

devido à mudança no perfil da matriz elétrica


Fluctuating solar and wind power require lots of energy

storage, and lithium-ion batteries seem like the obvious

choice — but they are far too expensive to play a

major role

By James Temple

“The system becomes completely dominated by the cost

of storage,” says Steve Brick, a senior advisor for the

Clean Air Task Force. “You build this enormous storage

machine that you fill up by midyear and then just

dissipate it. It’s a massive capital investment that gets

utilized very little.”

The $2.5 Trillion Reason We Can’t Rely

on Batteries to Clean up the Grid

Desafios que se apresentam com a forte expansão das renováveis


Indicação de potência adicional na expansão(valores acumulados)

200

1.300

4.000

7.750 7.750

13.140

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

2022 2023 2024 2025 2026 2027

MW

No Brasil, No Brasil, No Brasil, No Brasil, osososos estudosestudosestudosestudos da EPE da EPE da EPE da EPE indicamindicamindicamindicam a a a a necessidadenecessidadenecessidadenecessidade de de de de instalaçãoinstalaçãoinstalaçãoinstalaçãode de de de cercacercacercacerca de 13 GW de 13 GW de 13 GW de 13 GW de de de de potênciapotênciapotênciapotênciaadicionaladicionaladicionaladicional nosnosnosnos próximospróximospróximospróximos 10 10 10 10 anosanosanosanos....


• Opções disponíveis:

hidrelétricas reversíveis

geradores/motores de partida rápida

baterias

flywheel

CSP (concentrated solar power)Imagens capturadas na internet

Indicação de potência adicional na expansão


3 Considerações finais


Palavras chaveFlexibilidade | Armazenamento

• Antecipar ajustes regulatórios (reconhecimento

dos atributos das fontes e dos novos serviços

requeridos)

• Desenvolver novos procedimentos de

planejamento e operação

• Desenvolver análises mais sofisticadas e com

maior granularidade (metodologia e modelagem)

No cenário descrito, é necessário:No cenário descrito, é necessário:No cenário descrito, é necessário:No cenário descrito, é necessário:


Implicações para o modelo setorial brasileiroImplicações para o modelo setorial brasileiroImplicações para o modelo setorial brasileiroImplicações para o modelo setorial brasileiroAperfeiçoamento do modelo setorial na pautaAperfeiçoamento do modelo setorial na pautaAperfeiçoamento do modelo setorial na pautaAperfeiçoamento do modelo setorial na pauta

• Tendo em vista o cenário descrito é preciso preparar o

setor elétrico para enfrentar os desafios que se

apresentam

• O modelo setorial atual cumpriu seu papel mas está

baseado em hipóteses que não se verificam mais: o país

se beneficiou de uma matriz única no mundo, mas a

matriz mudou, inclusive o papel do consumidor

• Há serviços que outrora não eram demandados

explicitamente mas que exigirão formatação adequada

inédita no Brasil


Como enfrentar esses desafios?Como enfrentar esses desafios?Como enfrentar esses desafios?Como enfrentar esses desafios?

• Incentivar as decisões eficientes dos agentes, como vetor para

garantir economicidade, segurança e sustentabilidade do

suprimento

• Indicar os sinais econômicos adequados, como vetor de

alinhamento entre incentivos individuais e interesse sistêmico

• Estabelecer alocação adequada dos riscos (probabilidade de

ganhos e perdas) aos agentes, alocação ótima considerando

risco-retorno e prêmios

• Abrir o mercado e ampliar competição


• Abertura do mercado com redução gradativa dos limites para acesso ao mercado livre

• Separação entre “fio” e comercialização

• Separação de lastro e energiaLastro: confiabilidade (bem comum pago por todos na expansão).Energia: quantidade fisicamente produzida por cada equipamento de geração (ou consumida por cada consumidor)Valoração dos atributos das fontes (reconhecimento de serviços ainda não remunerados: redução de perdas, economia da rede, resposta ao despacho, regulação de tensão e frequência)

• Regras comerciais para máximo acoplamento entreformação de preço e operação (preços horários, etc)

Pontos principais Pontos principais Pontos principais Pontos principais

na na na na direção de direção de direção de direção de um um um um ambiente mais dinâmico, adaptado a novas tecnologias, com ambiente mais dinâmico, adaptado a novas tecnologias, com ambiente mais dinâmico, adaptado a novas tecnologias, com ambiente mais dinâmico, adaptado a novas tecnologias, com visão de longo visão de longo visão de longo visão de longo prazoprazoprazoprazo


Avenida Rio Branco, 1 - 11o andar 20090-003 - Centro - Rio de Janeiro

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Amilcar Guerreiro

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