Problemas no cálculo das
Garantias Físicas para os
Leilões de Energia Nova
IV Seminário Internacional
de Energia Elétrica
25/08/2009
Roberto Brandão
Sumário
1. Cenário para a matriz
2. Mesuração dos benefícios dos projetos de
geração
3. Experimento: benefícios da biomassa e de
termoelétricas
4. Problemas causados pela metodologia atual
5. Conclusões
GESEL – Grupo de Estudos do
Setor Elétrico – IE/UFRJ
2
Cenário básico para a matriz





Geração hídrica continuará preponderante.
Há restrições à construção de hidroelétricas
com reservatórios: ambientais e geográficas.
Diminui a capacidade de regularização dos
reservatórios.
Necessidade crescente de geração
complementar, sobretudo no período seco.
Transição para matriz hidro-térmica.
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3
Redução da capacidade de regularização
dos reservatórios
EAR máx/Carga
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
12
20
11
20
10
20
09
20
08
20
07
20
06
20
05
20
04
20
03
20
02
20
01
20
20
00
4,0
EAR máx/Carga
Fonte: Chipp, Hermes. Procedimentos Operativos para Assegurar o Suprimento Energético do SIN.
Apresentação no GESEL-IE-UFRJ, Rio de Janeiro, 9 de julho 2008.
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4
GWméd
Energia Natural Afluente - 2008
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Meses
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Setor Elétrico – IE/UFRJ
5
GWméd
Mais 30GWméd no Norte: águas
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Meses
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6
Fontes de geração complementar à hídrica
1. Fontes com sazonalidade complementar à
hídrica (biomassa, eólica).
2. Térmicas com custo variável baixo (ex:
carvão, gás em ciclo combinado).
3. Térmicas com vocação para operação na
base (co-geração, nuclear, térmicas com
algum grau de inflexibilidade, ainda que
sazonal).
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7
GWméd
Geração inflexível na seca: biomassa
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Meses
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8
Mas leilões têm contratado
geradoras com baixa eficiência
•
•
•
•
Leilões A-3 e A-5 apresentaram viés a favor
de projetos de térmicas flexíveis, sobretudo
óleo e GNL.
Poucos projetos de termoelétricas eficientes
se apresentam nos leilões.
Há desestímulo a projetos com
inflexibilidade.
Forma encontrada de excluir projetos
indesejáveis dos leilões foi limitar o CVU.
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9
Hipóteses centrais
O cálculo da Garantia Física das usinas
não mede corretamente o valor dos novos
projetos para o sistema:
•
i.
Benefício da sazonalidade complementar da
bioeletricidade no Sudeste e Centro-Oeste é
subestimada.
ii. Térmicas com despacho flexível são
superestimadas.
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10
O problema do cálculo da Garantia Física



Consumidores têm que contratar energia
garantida dos geradores.
Garantia física do sistema (carga crítica)
deve ser igual à soma das garantias físicas
das usinas.
Assim, necessidades de aumento de carga
levam à contratação de novas usinas que
viabilizam a expansão do sistema no mesmo
ritmo do aumento do consumo.
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11
O problema do cálculo da Garantia Física



O benefício energético de uma usina seria
corretamente medido pelo aumento da
Garantia Física do Sistema.
Mas legalmente a Garantia Física é calculada
em um rateio: é função da produção,
ponderada pelo valor da energia gerada.
É fácil mostrar que a metodologia “legal”
provoca distorções importantes com relação à
“correta”.
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Garantia física superestimada:
Santo Antônio e Jirau
(em MWméd e %)
Item
Garantia física do sistema: caso base (1)
Garantia física do sistema com o projeto (2)
Aumento da garantia física do sistema (3 = 2 – 1)
Garantia física legal do projeto (4)
Lastro comercial sem lastro físico (5 = 4 – 3)
Lastro comercial sem lastro físico/Lastro comercial (5/3)
Santo
Antônio
61.099
63.150
2.051
2.218
(167)
-7,5%
Jirau
64.580
66.320
1.740
1.975
(235)
-11,9%
Fonte: EPE, Estudos para a licitação da expansão da geração. Volumes: Cálculo da garantia física de
Santo Antônio e Cálculo da garantia física de Jirau.
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13
Santo Antônio e Jirau: conclusões
i.
A introdução de Santo Antônio e Jirau
aumentou a Garantia Física do Sistema
menos que sua Garantia Física “legal”.
ii. Parte da energia comprada pelos
consumidores não é energia garantida.
iii. O custo da energia destas usinas para o
sistema é maior do que o calculado.
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14
Garantia física subestimada:
Térmicas de CVU baixo
Há casos de usinas com externalidades
positivas, como as de CVU baixo:
 Leilão A-5 de 2007: 4 usinas com CVU < R$ 82 e
potência total de 1.292 MW. (Gases de processos
industrial, casca de arroz, cavaco de madeira e carvão mineral).
 A-3 de 2008: 7 usinas com CVU < R$ 90 e potência
total de 200MW. (Capim elefante e dejeto aviário/resíduo
sólido vegetal).
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Garantia física subestimada:
Térmicas de CVU baixo
(em MWméd e %)
Item
Garantia física do sistema: caso base (1)
Garantia física do sistema com o projeto (2)
Aumento da garantia física do sistema (3 = 2 – 1)
Garantia física legal máxima* do projeto (4)
Lastro físico execedente ao lastro comercial (5 = 3 – 4)
Lastro físico execedente/Lastro comercial (5/4)
A-5 2007 A-3 2008
CVU < 82 CVU < 90
59.940
63.820
61.500
64.141
1.560
321
1.253
194
307
127
24,5%
65,5%
* Supondo disponibilidade de 97% da capacidade instalada.
Fonte: EPE, Estudos para a licitação da expansão da geração. Volumes: Cálculo da garantia física de
empreendimentos termoelétricos A-3 e A-5 de 2007 e Cálculo da garantia física de empreendimentos termoelétricos
A-3 de 2008.
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Experimento sobre garantias físicas
Experimento mediu as garantias físicas de
usinas de biomassa e de várias termoelétricas:
 Pela metodologia oficial;
 Pelo aumento da garantia física do sistema.
Foi usado o caso base utilizado pela EPE para
cálculo das garantias físicas dos Leilões A-3 e
A-5 de 2008 e o Newave versão 14.
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Dados das usinas modeladas
Biomassa com geração entre maio e novembro.
Quatro termoelétricas semelhantes a vencedoras
dos leilões A-3 e A-5 de 2008:
Tecnologia
Carvão
GNL "barato"
Óleo
GNL "caro"
CVU
(R$ por MWh)
103
142
186
238
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Resultados das Usinas de Biomassa
Item
Geração efetiva entre maio e novembro
Garantia física pela metodologia atual (1)
Aumento da garantia física do sistema (2)
Lastro físico excedente ao lastro comercial (3 = 2 – 1)
Lastro físico excedente/ Lastro comercial (4 = 3 / 1)
Valor Unidade
2.000 MWméd
1.167 MWméd
1.256 MWméd
89 MWméd
7,7 %
Fonte: Elaboração Gesel-IE-UFRJ.
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Resultados para outras termoelétricas
CVU em R$/MWh
103 142 186 238
Potência disponível
2.000 2.000 2.000 2.000
Garantia física pela metodologia atual (1)
1.721 1.484 1.213 1.110
Aumento da garantia física do sistema (2)
1.445 1.124 836 778
Lastro comercial sem lastro físico (3 = 2 – 1)
-276 -360 -377 -332
Lastro comercial sem lastro físico/Lastro comercial (4 = 3 / 1) -16,0 -24,3 -31,1 -29,9
Item
Unidade
MWméd
MWméd
MWméd
MWméd
%
* Para garantias físicas: MME Portarias SPE 31 e 32 de 2008. Para CVUs e disponibilidade: MME, Plano Decenal de Expansão
de Energia 2008/2017, Capítulo III, Anexo III.
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Garantia Física (MWméd)
Garantias físicas: metodologia atual X
aumento da garantia física do sistema
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
103,00
142,00
186,00
238,00
Biomassa
CVU (R$/Mwh)
Metodologia atual
Aumento da garantia física do sistema
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Garantia Física/ Disponibilidade
A-3 e A-5 2008: garantia física “legal”
e aumento da garantia física do sistema
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
100
120
140
160
180
200
CVU (R$/MWh)
Garantia física legal/Disponibilidade
220
240
260
Acréscimo de garantia física/Disponibilidade
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Conclusões
i.
Comprovadas as hipóteses formuladas:


Sazonalidade complementar da biomassa tem
valor subestimado nos leilões.
Todas as termoelétricas que venceram os leilões
de 2008 tiveram o benefício elétrico superavalido.
ii. Problemas no cálculo das garantias físicas
provocam sérios problemas na seleção de
projetos em leilões.
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Conclusões
iii. Sistema está se expandindo à base de
“lastro de papel”.
iv. Metodologia atual de cálculo das garantias
físicas é deficiente e precisa ser revista.
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