Uso do Gás Natural na
produção de energia
Mais eficiência e segurança
operacional
Perfil da Empresa
•
A PETROBRAS DISTRIBUIDORA – BR – tem por objetivo a distribuição,
a industrialização e a comercialização de produtos de petróleo e
correlatos.
•
Criada em 1971 como subsidiária da PETROBRAS.
•
7.500 postos de serviços, sendo a única rede presente em todo o
território nacional.
•
10.000 grandes clientes, dentre indústrias, termoelétricas, companhias de
aviação, frota de veículos leves e pesados, dentre outros.
•
Pioneira na comercialização de Etanol e Gás Natural como combustíveis
automotivos.
•
No ES, é responsável pela distribuição de Gás Natural como
concessionária de serviço público, desde 1993.
Concessão de Serviço Público de Distribuição de Gás Natural
•
Mais de 28 mil clientes nos segmentos industrial, comercial, residencial, cogeração,
climatização, termelétrico e matéria prima;
•
Municípios atendidos: Vitória, Vila Velha, Cariacica, Serra, Aracruz, Anchieta,
Cachoeiro de Itapemirim, Linhares, Sooretama;
•
Obras concluídas em São Mateus e Colatina;
•
Obras em andamento em Vila Velha e Serra – mercado urbano;
•
Certificação no Sistema de Gestão Integrada;
•
Em 2013 – Comercializados 3.3 millões m³/dia1 de Gás Natural no ES:
– 70% não térmico
– 30% térmico
•
Realizados em média R$ 40 milhões/ano em investimentos para expansão da rede de
distribuição no ES.
•
Previsão para 2015:
– Distribuição de 3,9 milhões de m³/dia de Gás Natural
– 393 km de rede em operação
1 – Incluído OC equivalente de contratos flexíveis.
Cenário nacional de
Energia Elétrica
Variação no consumo de energia elétrica
A partir de 2010 -> Consumo de energia elétrica cresce mais que o PIB
Fonte: BEN 2014 – EPE
Matriz Elétrica Nacional
BRASIL (2013)
Eólica
1,1%
Derivados de
Nuclear
Petróleo
2,4%
Gás Natural 4,4%
11,3%
Carvão e
Derivados ¹
2,6%
Biomassa ³
7,6%
Hidráulica ²
70,6%
geração hidráulica² em 2013: 430,9
geração total² em 2013: 609,9
¹ Inclui gás siderúrgico
² Inclui importação
³ Inclui lenha, bagaço de cana, lixívia e outras recuperações.
Participação Hidráulica
- Antes de 2000 – Maior que 90%
- 2012 – Aprox. 76%
- 2013 – 70,6%
TWh
TWh
Fonte: BEN 2014 – EPE
Energia armazenada no SIN e valor do PLD
PLD - referência de preço mercado de curto prazo de energia elétrica
SIN – Sistema Interligado Nacional
200000
2011
PLD R$ 844 /
MWh
2012
2013
2014
900
180000
800
160000
700
140000
500
100000
400
80000
May/14
Jan/14
Mar/14
Nov/13
Jul/13
Sep/13
Mar/13
May/13
Jan/13
Nov/12
Jul/12
Sep/12
May/12
Jan/12
Mar/12
Nov/11
Jul/11
Sep/11
May/11
Jan/11
Mar/11
Nov/10
Jul/10
Sep/10
May/10
Jan/10
Mar/10
Nov/09
Jul/09
Sep/09
May/09
Jan/09
Mar/09
Nov/08
Jul/08
Sep/08
May/08
Jan/08
0
Mar/08
100
Nov/07
20000
Jul/07
200
Sep/07
40000
May/07
300
Jan/07
60000
Mar/07
GWh
120000
0
- A partir de 2011 o volume de água nos reservatórios não se recuperou durante o período de chuvas (baixa
afluência), levando a um aumento no despacho termoelétrico.
- Maior despacho termoelétrico significa aumento de custo de energia.
R$/MWh
600
Diagrama simplificado da Rede Básica
Desligamento
em
um
elemento importante do SIN
pode ocasionar atuação de
sistema de alívio de carga, e
interrupções do fornecimento.
Exemplos:
-Desligamento da UHE Itaipu
-Desligamento de LT entre RJ e ES
-Desligamento de LT entre MG e ES
Resumo
• Consumo de energia elétrica cresce mais que o PIB;
• Forte participação de energia hidráulica na matriz elétrica;
• Novas Usinas Hidráulicas tipo fio d’água;
• Usinas geograficamente afastadas dos centros de consumo.
Cenário estadual de
energia elétrica e gás
natural
Suprimento de Gás Natural no ES
•
Quarta maior reserva provada de
Gás Natural do Brasil – 42,8
trilhões de m³;
•
Duas Unidades de Tratamento de
Gás Natural (UPGN Cacimbas e
UTG Sul) com capacidade de
processamento 20,5 milhões de
m³/dia;
•
GASENE atravessando o estado
de norte a sul;
•
Unidades de regaseificação de
GNL no RJ e na BA;
•
09 City Gates distribuídos no
estado.
Cacimbas (ES) x
Catu (BA) – 954
km
Cacimbas (ES) x
Vitória (ES) –
130 km
Cabiúnas (RJ) x
Vitória (ES) –
303 km
MMm³/dia
Produção e consumo de gás natural - ES
-Consumo de 3,9% do total no Brasil
-Produção de 16,2% do total Brasil
Produção e consumo de energia elétrica - ES
MWmed
Inclusive geração
termelétrica
-Produção de 1,2% da eletricidade consumida no Brasil
-Consumo de 2,2% da eletricidade consumida no Brasil
Resumo
•
O estado importa uma
significativa da energia
consumida;
parcela
elétrica
•
Temos
pouco
aproveitamento
hidráulica;
•
Houve melhorias significativas no
sistema de transmissão que atende o
estado, entretanto o sistema elétrico
não está imune a riscos locais e
sistêmicos;
•
O estado possui grande oferta de
Gás Natural frente ao seu consumo
interno;
•
Rede de distribuição de Gás Natural
em expansão e interiorização.
potencial
de
de
energia
Incidentes
Suprimento de energia
Fornecimento de Energia Elétrica e Gás Natural
Perdas
Motores
Iluminação
Refrigeração
Eletrônicos
Gás
Natural
Locais de consumo de energia
Energia
Elétrica
Fornos
Caldeiras
Aquecedores
Perdas
Modelo mais comumente encontrado, com fornecimento de energia elétrica e
gás natural pelas concessionárias.
Curva de Carga
Horário de Ponta: Período consecutivo de 3 horas (no ES entre 18h00 e 21h00),
quando ocorre máximos de demanda de energia elétrica.
Consequência: Tarifa de energia elétrica até 7 vezes o valor da tarifa fora de
ponta – consumidor tarifa verde – classe A4 .
Horário de Ponta
Para reduzir custos operacionais, alguns consumidores optam em desligar
equipamentos no horário de ponta, para se evitar as tarifas elevadas.
Porém não é sempre
que essa solução é
possível !!!
Resumo
• Modelo predominante no Brasil;
• Menores investimentos iniciais;
• Exposição a tarifas elevadas no horário de ponta;
• Maior exposição a riscos:
– Ausência de back up de energia elétrica;
– Exposição a falhas de redes elétricas (sistêmicas e locais);
– Períodos prolongados de seca – risco de abastecimento e de
grandes oscilações no preço da energias elétrica.
Alternativas para
minimização de risco e
redução de custos
GERAÇÃO NA PONTA
GERAÇÃO DE EMERGÊNCIA
Geração no horário de ponta e de emergência
Perdas (65%)
100%
Máquina
Térmica
EE
(35%)
G
Motores
Iluminação
Refrigeração
Eletrônicos
Locais de
consumo de
energia
100%
Gás
Natural
Fornos
Caldeiras
Calor (90%)
Aquecimento
Vapor
Água Quente
Energia
Elétrica
Perdas (10%)
- Energia Elétrica continua sendo fornecido principalmente pela concessionária.
- Gás Natural continua sendo fornecido para processos com demanda térmica.
- Gás Natural é utilizado no horário de ponta para geração local de energia – economia na fatura de energia.
- Aumento da segurança operacional, dispondo de geração local de energia em períodos de falha de
suprimento da rede elétrica (back up).
- Ganhos de oportunidade, com venda de excedentes de energia em períodos de preço elevado.
Geração no horário de ponta e de emergência
Subestação
Energia Elétrica
Partida e parada automática durante
horário de ponta;
Partida e parada automática em caso
de falha da cocessionária de energia.
Gás Natural
Opção para quem já possui geração a diesel
•
Sistema bicombustível diesel e gás natural permite a utilização de gás natural em
máquinas a diesel existentes ou novas;
•
Não é necessário se efetuar modificações na máquina (sem necessidade de
“ottorização”), mantendo-se a característica do motor a diesel;
•
Permite operação com 100% diesel, bem como bicombustível, com diesel (pelo
menos 30%) e gás (até 70%), sem necessidade de parada da máquina para ajustes
(sistema automático);
•
O Gás Natural é admitido junto com o ar de combustão, sendo a ignição efetuada
pela parcela de diesel que compõe a mistura;
•
Economia com redução de custo de combustível;
•
Combustão mais limpa e com menos emissões de CO2 e particulados presentes na
combustão do diesel;
•
Flexibilidade, permitindo
interruptível).
contratação
de
gás
natural
com
desconto
(gás
Opção para quem já possui geração a diesel ilustração
Temperatura
Carga
Central
de
controle
Alternativas para
minimização de risco e
redução de custos
COGERAÇÃO
Perdas em máquinas térmicas
Energia Elétrica
Gás Natural
Gases
de escape
Água Fria
Água Quente
Calor
Por mais eficiente que seja uma máquina térmica (motor de combustão, turbina a gás),
a maior parte da energia contida no combustível usado para seu acionamento é
transformada em calor e perdida para o meio-ambiente.
COGERAÇÃO
Cogeração é o processo de produção combinada de calor útil e energia
elétrica, a partir da energia química disponibilizada por um ou mais
combustíveis.
Gás
Natural
Máquina
Térmica
Energia Primária
(100%)
EE
(35%)
G
Locais de
consumo de
energia
Rejeito
Térmico (65%)
Água Quente/Vapor
Perdas (20%)
Caldeira
Motores
Iluminação
Eletrônicos
Chiller de
absorção
Energia
Elétrica
back up e venda
de excedentes
Aquecimento
Vapor
Água Quente
Água Gelada
Refrigeração
Via de regra, uma planta de cogeração produz energia elétrica e calor / frio para um processo:
industrias, shopping centers, resorts e hotéis, hospitais, edifícios comerciais, supermercados,
clubes desportivos, etc.
COGERAÇÃO
Custo do gás natural
Tarifa cogeração
Desconto de 10,8% em
relação ao segmento
industrial.
Desconto de 37,4% em
relação ao segmento
comercial.
Valores com tributos
Referência para um consumo de 100.000 m³/mês.
COGERAÇÃO
•
Investimentos iniciais são maiores.
•
Aplicável em locais que tenham demanda de energia elétrica e calor/frio
(indústrias, shoppings, hotéis, supermercados, hospitais);
•
Eficiência global de aproveitamento da energia do combustível – superior a
70%;
•
Menor emissão de poluição e gases de efeito estufa;
•
Maior segurança operacional, com independência de suprimento da
concessionária de energia elétrica, sendo essa back up para situações de
manutenção de máquinas;
•
Evita-se custos de transmissão e distribuição de energia elétrica;
•
Pode produzir excedentes de energia comercializável;
•
Incentivos na tarifa do Gás Natural;
•
Desconto de 50% na tarifa de uso da rede de energia elétrica para venda de
excedentes de energia (Cogeração Qualificada junto ANEEL);
Gás natural – economia, segurança e eficiência
Gás Natural
Muito Obrigado!
Rodrigo Corona
[email protected]