A Dinâmica Evolutiva da Matriz
Brasileira e a Necessidade de Geração
Complementar
Nivalde J. de Castro
Roberto Brandão
Guilherme de A. Dantas
Rio de Janeiro, 07 de Julho de 2011
GESEL – Grupo de Estudos do
Setor Elétrico – IE/UFRJ
Sumário
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

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
Características da Matriz Elétrica Brasileira
A Importância dos Reservatórios ( Albufeiras)
A Redução da Capacidade de Regularização
Complementação da Geração Hídrica
Alternativas de Complementação.
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Introdução

A oferta brasileira de energia elétrica se expandiu ao longo do século XX a
partir da exploração do potencial hídrico do país

A da matriz hidroelétrica tem por base grandes reservatórios

As restrições ambientais à construção de CHE com reservatórios
determina necessidade de geração complementar ao parque hídrico:
Mudança no Padrão de Geração do Século XX.

O Brasil possui um amplo leque de fontes a serem utilizadas para a
complementação do parque hidroelétrico.

Questão central: qual o mix de fontes a ser adotado?
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A Matriz Elétrica Brasileira
O Sistema Elétrico Brasileiro é uma das melhores do Mundo:
85% da demanda por EE vem de CHE
O perfil hídrico da matriz brasileira garante oferta de energia a
custos competitivos ao nível da geração: novas CHE do Rio
Madeira e de Belo Monte 36,6 euros o MWh
A geração hídrica contribui para a baixa intensidade em carbono
da matriz energética brasileira.
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A Matriz Elétrica Brasileira
Participação da Geração Hidroelétrica na Oferta Brasileira de
Energia Elétrica
Anos
2005
2006
2007
2008
2009
(% da geração total)
92,45
91,81
92,78
84,10
88,50
Fonte: Histórico da Geração do Site do ONS e MELO (2010).
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A Matriz Elétrica Brasileira
Participação da Hidroeletricidade na Geração Doméstica de
Energia Elétrica em 2008
Paises
Noruega
Brasil
Venezuela
Canadá
Suécia
Em %
98,5
79,8
72,8
58,7
46,1
Fonte: IEA (2010).
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A Matriz Elétrica Brasileira
Capacidade Instalada do SIN em 31/12/2009
2% 4% 1%
13%
Hidroelétrica
Termoelétrica
Nuclear
Biomassa
Eólica
80%
Total Disponível: 103.598 MW
Fonte: ONS (2010).
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A Matriz Elétrica Brasileira
 A energia hídrica é determinada pelas afluências:
comportamento aleatório.
Necessidade de considerável folga entre a demanda
de ponta e a capacidade instalada do sistema.
 As centrais térmicas atuam como backup do
sistema: são despachadas em reduzido número de
horas do ano.
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A Importância dos Reservatórios
(Albufeiras)

A ENA - energia natural afluente (energia das chuvas)

A existência de grandes reservatórios de acumulação
permitem a regularização da geração hídrica ao
longo de todo o ano;

Os reservatórios acumulam água das chuvas no
período úmido do ano, que é convertida em energia
elétrica no período seco do ano.
tem forte componente sazonal;
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A Importância dos Reservatórios
A Sazonalidade da Energia Natural Afluente
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A Redução da Capacidade da
Regularização da Oferta
 O Brasil detém expressivo potencial hídrico que
vem sendo aproveitado para o atendimento da
demanda crescente por energia elétrica.
 70 % do potencial está na Região Norte: é plana,
tem áreas de proteção ambiental e reservas
indígenas
 Legislação ambiental a partir da Constituição de
1988 é muito rígida.
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A Redução da Capacidade da
Regularização da Oferta
 Solução: Centrais hidroelétricas tipo fio d´água com a
capacidade de estocar água crescendo a taxa inferior ao
crescimento da capacidade instalada.
 No horizonte de 2010 a 2019, a capacidade instalada de
geração hídrica se expandirá 61% e a capacidade de
armazenamento aumentará 11% !!!.
 Conclusão: redução da capacidade de regularização da
oferta de energia hidroelétrica.
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A Redução da Capacidade da
Regularização da Oferta
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A Redução da Capacidade da
Regularização da Oferta
Evolução da Energia Armazenada Máxima e Grau de
Regularização do SIN
Fonte: ONS (2010).
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Complementação da Matriz
 Haverá uma grande quantidade de geração
hidroelétrica no período úmido do ano, com CHE
eventualmente vertendo água.
 Haverá necessidade de complementação à
hidroeletricidade no período seco do ano.
 Não será uma complementação com função
backup, mas geração contínua na base do sistema.
Mudança no Padrão de Geração que prevaleceu
no Século XX – Dinâmica Evolutiva
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Complementação da Matriz
Esta complementação deve priorizar centrais com
características técnicas e econômicas compatíveis para
operação na base do sistema part time:
• Eólicas;
• Centrais de Biomassa Canavieira;
• Plantas Nucleares;
• Térmicas a Carvão;
• Térmicas a Gás Natural.
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Complementação da Matriz
A energia eólica e a bioeletricidade canavieira
são fontes de energia complementares ao parque
hídrico
 Estão em linha com a Economia de Baixo
Carbono
 Inserção na matriz brasileira deve ser priorizada
em detrimento relativo às fontes fósseis.
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Complementação da Matriz:
Eólica
Os ventos, sobretudo na Região Nordeste, são mais
intensos e regulares no período seco do ano.
O potencial eólico do Brasil era estimado até 2009 em
143 GW.
Medições preliminares com torres de 100 metros
estimam potencial superior a 300 GW.
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Complementação da Matriz:
Eólica
Complementaridade entre Energia Hídrica e Eólica
Fonte: TORRES (2009).
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Complementação da Matriz:
Bioeletricidade
A safra de cana de açúcar na Região Centro Sul
ocorre nos meses de maio e novembro.
Coincide com o período seco que concentra 70%
da capacidade dos reservatórios brasileiros;
Estimativas do ONS indicam que a cada 1.000
MWmed de bioeletricidade no período seco do
ano resulta economia de 4% dos reservatórios.
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Complementação da Matriz
Problema: energia eólica e a bioeletricidade
canavieira são fontes de energia intermitentes
 Não são fontes adequadas a operarem na base do
sistema
Conclusão: necessidade de fontes aptas a operação
na base no período seco .
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Complementação da Matriz:
Energia Nuclear
A geração nuclear apresenta características
técnicas e econômicas adequadas para operação
na base do sistema.
 Investimentos nesta fonte são compatíveis com a
busca de garantia do suprimento.
O Brasil dispõe de expressivas reservas de
urânio e tem complexo industrial e tecnológico
Fonte que não emite de gases de efeito estufa.
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Complementação da Matriz:
Energia Nuclear
É
falacioso o argumento que a energia
nuclear é uma energia barata.
Detém incertezas (e não riscos) relativas
aos impactos de um acidente nuclear:
Fukushima.
Conclusão: investimentos em energia
nuclear não devem ser priorizados na
expansão da matriz brasileira.
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Complementação da Matriz:
Carvão
 Plantas movidas a carvão são aptas a operação
de base.
 Apresentam baixo custo variável em relação às
demais opções fósseis, mas são poluidoras;
Brasil possui carvão de baixa qualidade.
 Criaria aumento da dependência energética.
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Complementação da Matriz:
Gás Natural
Centrais
térmicas de ciclo combinado movidas a gás
natural são apropriadas a operação na base do
sistema.
Dentre
as fontes térmicas, o gás natural é aquela com
menor emissão de poluentes.
A
oferta crescente brasileira de gás natural abre uma
janela de oportunidade para a participação do gás
natural na matriz brasileira.
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Complementação da Matriz:
Gás Natural
A inserção de plantas a gás natural na matriz
brasileira requer arranjos regulatórios que
permitam este tipo de empreendimento ser
competitivo nos leilões

É
preciso se encontrar destinação para o gás
natural no período úmido do ano.
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Complementação da Matriz
Qual o melhor Mix de Complementaridade à
Matriz Hidroelétrica?
Paradoxo da Abundância
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GWméd
Complementaridade da Matriz
Meses
Energia Natural 2008
Nova Hidro
Biomassa
Gás
Eólica
Fonte: Elaborado por GESEL/IE/UFRJ a partir de dados básicos do ONS.
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Considerações Finais
A predominância hídrica na matriz elétrica
brasileira fundamenta-se na existência de
grandes reservatórios
A expansão do parque hidroelétrico ocorrerá
sem uma expansão proporcional na capacidade
dos reservatórios
 Resultará em redução da capacidade de
regularização da oferta hídrica
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Considerações Finais
A complementação da geração hidroelétrica
deve priorizar fontes que possibilitem:
 manutenção da competitividade de custos
 segurança do suprimento e operação
 sustentabilidade ambiental da matriz
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Obrigadinho!!!!!!
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Tel (55) 21 3873-5249
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