A Importância da Geração
Termelétrica no Sistema Elétrico
Brasileiro
Junho, 2005
1
1. Características do Sistema Elétrico Brasileiro
1.1 Geral:
Sistema predominantemente hidrelétrico, com longos troncos
de transmissão
Capacidade instalada de geração = 90.934 MW (81,7% hidro)
Ponta (2004) = 61.492 MW
Suprimento a ponta não
é um problema no
sistema elétrico brasileiro
Disponibilidade de energia depende de condições hidrológicas
Reservatórios dispersos em várias bacias hidrológicas.
Um grande sistema interligado, composto de 4 subsistemas:
SE/CO, S, NE e parte do N
Mais de 300 pequenos sistemas isolados de diferentes
dimensões, principalmente da região Norte.
2
1.2 Sistema Interligado e Isolado
BR
SISTEMA
ISOLADO
Capacidade Instalada = 2.055 MW
Carga Máxima = 1.992 MW
SISTEMA
INTERLIGADO
Capacidade Instalada = 88.879 MW
Carga Máxima = 59.500 MW
3
1.3 Capacidade Instalada Atual
CAPACIDADE INSTALADA
90.934 MW
HIDRO
TÉRMICA
OUTRAS
2.178 MW
(2,4%)
74.284 MW
(81,7%)
CARVÃO
1.418 MW
(1,6%)
ÓLEO
4.121 MW
(4,5%)
GÁS NATURAL
6.926 MW
(7,6%)
NUCLEAR
2.007 MW
(2,2%)
Sistema muito dependente
das condições hidrológicas
4
1.4 Redução da Capacidade de Armazenamento
30
25
Relação [ Capacidade de Armazenamento / (Carga - GT) ]
Pequena recuperação
devido a expansão da
geração térmica e da
redução da carga
20
15
10
5
0
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
1979
1978
1977
1976
1975
1974
1973
1972
1971
1970
Observa-se que a capacidade de armazenamento vem sendo reduzida,
devido a crescente dificuldade de se construir usinas hidrelétricas com
grandes reservatórios.
5
1.5 Evolução da Carga
Devido ao racionamento
350
Consumption
(TWh)
Consumo (TWh)
300
250
257
243
7,5%
5,8%
291
285
273
6,2%
307
4,1%
283
2,3%
301
289
5,5%
-7,0%
318
5,5%
1,8%
3,7%
200
150
100
50
0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Obs: 1 TWh = 106 MWh
6
1.6 Relação Entre o Consumo de Energia Elétrica e o PIB
15
11,8
10
8,6
7,8
6,2
6
4,4
(%)
5
1,6
4,2
4,9
2,7
2,5
4,8
3,6 4,1
0,2
2,3
1
4
6,2
4
3,7
1,86
1,5
1,45
0,5
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1990/99
1980/90
-5
1970/80
0
Racionamento
-7,72
-10
Consumo
PIB
Alta elasticidade Consumo/PIB
7
2. Balanço Oferta x Demanda de Energia Elétrica
Energia Assegurada (MWmed)
70.000
60.000
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
0
2005
2006
2007
Contratos
2° Leilão de Energia Existente
Demanda
2008
2009
2010
1° Leilão de Energia Existente
Não contratado (Sobra)
(*) Observação: A energia não contratada considera a expansão verde
8
3. Metodologia Atual de Planejamento
3.1 Para Evitar Racionamento:
RD = 5% (explicito e determinístico)
Critério utilizado:
Expansão da Oferta  MIN [Cinv + Cop]
 Geração térmica necessária
 Obras necessárias
3.2 Para Evitar Blackout:
Critério utilizado:
Sistema deve suportar 1 (uma)
“contingência” em um elemento da
rede básica
9
3.2 Sugestão de Critério de Mínimo Custo Global
para Segurança Energética
Expansão da Oferta  MIN [CD + Cinv + Cop]
introdução da função Custo do Déficit no
problema de minimização do custo global
 Geração térmica necessária
 Obras necessárias
 RD aceitável (implícito)
10
Participação
Térmica Atual
15%
22,5
Resultado do Problema de Minimização
Proposto Pela Tendências Consultoria
Simulação para uma caga de 550 TWh/ano
4
22
3
21
2,5
Mínimo
22,6%
20,5
20
2
1,5
19,5
1
19
0,5
18,5
30%
29%
28%
27%
26%
25%
24%
23%
22%
21%
20%
19%
18%
17%
0
16%
18
15%
Custo de Geração e
Custo Total
(US$ bilhões / ano)
21,5
Custo do Déficit
(US$ bilhões / ano)
3,5
Participação Térmica
Custo de Geração
Custo Total
Custo do Déficit
11
Observações Importantes:
(a)
O estudo da Tendências não se propõe a estabelecer um Risco de Déficit
como critério de planejamento
O Risco de Déficit é o
RESULTADO do problema de
otimização
(b)
O objetivo do referido trabalho é sugerir à EPE uma metodologia para a
expansão da oferta de geração, levando em conta tecnicamente o Custo de
Déficit de energia
Resultados diferentes podem ser obtidos
com considerações de parâmetros
diferentes do estudo da Tendências (CIGH,
CIGT, preço do gás natural, TUST, Fatores
de Perdas, ect)
12
(c)
Comparação de Custos entre as Metodologias Atual e Proposta
Metodologia Atual: RD = 5% (deterministico e explicito e sem
fundamentação teórica)
Expansão da Oferta  MIN [Cinv + Cop]
Pagos pelo consumidor de
energia elétrica
Metodologia Baseada em Minimização do Custo Global:
Expansão da Oferta  MIN [ Cinv + Cop + CD]
Pagos pelo
consumidor
Pago pelo
contribuinte
“Seguro” pago pelo consumidor (Tarifa  2,5%)(*)
“Seguro” pago pelo contribuinte: forma de remuneração a ser
decidida pelo Governo
Decisão de não pagar o “seguro” → conseqüências de altos
custos decorrentes de um racionamento
(*) Considerando o custo rateado por todos os consumidores de energia elétrica,
pois o benefício é sistêmico.
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4. Diversificação de Combustíveis
Sistema é predominantemente hidrelétrico, e continuará a ser por bastante tempo
Importância para a diversificação de combustíveis na Matriz Energética setorial
Dependência de um só combustível
aumenta a probabilidade de
ocorrência de racionamento
Desenvolvimento de outros setores
como consequência
Industria de gás natural
Industria de bagaço de cana
Industria do carvão e etc
Alem disso, pode-se
desenvolver, em menor escala,
fontes alternativas que poderão
ser a “energia do futuro”
14
“Vocação Energética” dos Subsistemas
Subsistema
exportador
Principal combustível:
água
Possível
desenvolvimento de
gás natural
Geração hidrelétrica
com preços altos e
transmissão robusta
Subsistema
importador
Possível
desenvolvimento de
gás natural
Reservas hídricas
praticamente
esgotadas
N
NE
Bloco Importador
CO
Subsistema exportador
Poucas reservas
hídricas disponíveis
Pequena capacidade de
armazenamento nos
reservatórios
Reservas substanciais
de carvão
Indústria do carvão
muito desenvolvida
SE
S
Subsistema importador
Maior carga do sistema
brasileiro
Poucas reservas hídricas
disponíveis
Expansão interna
baseada em gás natural
15
5. A Geração Térmica no Novo Modelo
Leilões (A-5)
Prevalecem as gerações
hidráulicas
Leilões (A-3)
Teoricamente, deveriam prevalecer as gerações
térmicas devido ao tempo de construção
Atualmente, isto não ocorre devido
a sobra de energia em 2008
Geração térmica no sistema brasileiro, não deveria
concorrer em leilões de Energia Assegurada, por ser
um produto diferenciado (Segurança Energética)
16
Qual a Solução Viável?
Adotar a seguinte seqüência lógica:
[1]
Determinar o montante de geração térmica necessária para a
segurança energética e, conseqüentemente, o Risco de Déficit
Ótimo (EPE).
[2]
Uma vez determinado este montante, verificar a diversificação
ótima dos combustíveis, levando em conta gás natural, carvão e
biomassa.
[3]
Estabelecer regulamentações específicas que permitam viabilizar
os montantes indicados no item [2]
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Regulamentações Específicas para Viabilizar o Montante Ótimo
Estabelecer leilões específicos de geração térmica para os montantes
pré estabelecidos:
Exemplo:
Estratégia Energética Adotada:
Segurança Eletro-Energética
Desenvolvimento de indústrias/combustíveis
regionais
Desenvolvimento de FAE’s
Leilão específico
Carvão
900 MW
Leilão específico
Gás Natural
2.000 MW
3.000 MW
Montante de geração
térmica necessária para
Segurança Energética
Leilão específico
Biomassa
100
MW
18
Exemplo: O que pode significar um acréscimo de capacidade de
3.000 MWmed para Segurança Energética
SUDESTE - Armazenamento (%)
(Incluindo 3000 MW-médios de Térmica em 2008)
70%
60%
40%
30%
SEM RACIONAMENTO
20%
10%
RACIONAMENTO
70% MLT
70% MLT (3000 MW-médios em 2008)
dez/08
nov/08
out/08
set/08
ago/08
jul/08
jun/08
mai/08
abr/08
mar/08
fev/08
0%
jan/08
%
50%
60% MLT
60% MLT (3000 MW-médios em 2008)
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6. Pontos que ainda requerem maior detalhamento no Modelo Setorial
(a)
Os Leilões de energia nova será feito de forma única, ou será segmentado por
tipo de fonte? (hidrelétricas, termelétricas a gás, termelétricas a carvão,
termelétricas a biomassa, etc)
(b)
Os leilões de energia nova serão de capacidade ou de energia?
(c)
De que forma será contabilizado o preço do combustível?
(d)
De que forma será levada em conta a eficiência de cada projeto térmico?
(e)
Como serão consideradas a TUST e a TUSD?
(f)
Como serão considerador o “take-or-pay” e o “ship-or-pay” dos projetos
térmicos?
(g)
Como serão as garantias financeiras para a contratação com distribuidoras de
diferentes riscos de crédito?
(h)
Qual será o índice de correção adotado nos leilões de energia nova? Serão
utilizados os mesmos índices para diferentes fontes?
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