Cogeração – Bioeletricidade & Gas Natural >> Energia
Positiva para o Desenvolvimento Sustentável
Leonardo Caio Filho – COGEN
(11) 3815-4887 - [email protected]
Pense nos Benefícios da Cogeração!
Meio Ambiente
Energia da
melhor qualidade
 Geração customizada de energia elétrica e
térmica no local de consumo
 Instalação localizada no “site de produção”
 Menor impacto. Melhor distribuição espacial
 Reduz riscos operacionais e abastecimento
Confiabilidade
Operacional
Oferta de
utilidades
energéticas
Eficiência
Energética
 Tensão e Freqüência na medida certa
Eletricidade
Vapor
Calor
Frio
Água Quente
 Centrais com rendimento de até 95 %
Cogeração em Operação no País – 9.225 MW (DataCogen)
4,500
Estado
SP
MG
RJ
BA
MS
ES
GO
PR
AL
PE
RS
PA
MT
SC
PA
RN
AM
SE
CE
PI
MA
Total
4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
Nº de
Empreendimentos
221
33
13
8
18
7
14
25
20
18
7
5
6
7
2
3
2
3
2
1
1
416
Nº de
Unidades
505
59
28
17
28
20
34
51
52
43
13
13
16
7
3
11
3
4
5
4
1
917
Potência Total em
MW
4.244,66
911,65
729,44
623,34
607,92
438,6
420,02
356,17
234,34
188,89
137,26
85,88
68,83
58,07
39
25,24
15,4
13,8
10,35
8,8
8
9225
500
0
SP
MG
RJ
BA
MS
ES
GO
PR
AL
PE
RS
PA
MT
SC
PA
RN
AM
SE
CE
fotosíntese
(captura CO2)
sol
água
cana
terra
açúcar
alimento para pessoas
etanol
combustível com baixa emissão CO2
bioeletricidade
eletricidade com baixa emissão CO2
matéria prima
bioplásticos, bioquímicos e leveduras
CO2
redutor de emissão de GEE
Foco Sustentabilidade 2011 - 2020: acesso e conexão na rede, eliminar uso do fogo na colheita, aproveitar
bagaço e palha disponível, atualizar processos produtivos tecnologia e logística, concentração empresarial,
estruturar comercialização de açúcar, etanol, bioeletricidade e matérias primas, e fomento P&D.
A biomassa está disponível
A tecnologia está atualizada
Lay Out do Processo Produtivo: Indústria da Cana de Açúcar
Transformador
Turbo Gerador
Bioeletricidade
Etanol
Açúcar
Caldeira
Bagaço
Moendas Eletrificadas
Bioeletricidade: cada 1.000 MWmédios ofertado no Sudeste/Centro Oeste
equivale + 4,7% de armaezenamento > fator de complementaridade (ONS)
Brasil: Líder Mundial em Energia Renovável
Expansão da Indústria da Cana de Açúcar
Greenfield: importantes áreas para expansão sustentável de projetos
Retrofit: induzir eficiência energética, produtividade e reduzir emissões nas usinas existentes
Ciclos de Desenvolvimento da Indústria da Cana de Açúcar no Brasil
ciclo do cultivo agrícola da cana para produção de açúcar
1502
1975
ProÁlcool
Senhor de Engenho
açúcar
2005
Usineiros açúcar
Usineiros
açúcar + álcool
ciclo de expansão - indústria da cana sucroenergética: etanol + bioeletricidade + açúcar + ...
Geradores Bioenergia +
Fundos Investimentos
açúcar + etanol +
bioeletricidade + CO2
Futuro dos Negócios com
Biomassa da cana
assegurar oferta sustentada
de bioenergia e alimentos
com baixa intensidade CO2
Silvestrin - Cogen 15/07/2009
Geradores bioenergia +
Fundos Financeiros +
Trading
açúcar + etanol +
bioeletricidade + CO2
2015
Geradores bioenergia + Fundos Financeiros
+ Tradings + Big Oil + Big Energy
etanol + açúcar + bioeletricidade + CO2 +
bioplásticos + bioquímicos, etc.
Global Players em Alimentos e Bioenergia
açúcar + etanol + bioeletricidade + CO2 +
bioplásticos + bioquímicos + levedura + ...
Cana de Açúcar: Perspectivas Expansão e Produção
Produtos da Cana de Açúcar
2009/10e
2015/16e
2020/21e
Produção cana-de-açúcar (milhões t)
605
829
1.038
Açúcar (milhões toneladas)
33
41,3
45,0
Consumo interno e estoque
8,9
11,4
12,1
Excedente para exportação
24,1
29,9
32,9
26
46,9
65,3
Consumo interno e estoque
22,9
34,6
49,6
Excedente para exportação
3,1
12,3
15,7
1.800
8.158
13.158
3%
11%
14%
Etanol (bilhões litros)
Bioelectricidade (MW médio)
Participação na matriz elétrica (%)
Nota: e = preliminar; potencial bioeletricidade: considerou-se a utilização de 75% do bagaço + 50% da palha disponíveis.
Elaboração: UNICA, Copersucar e Cogen. Dados atualizados em 14/04/2010
% do mês com maior oferta
Complementaridade Bioeletricidade no Sistema Interligado Nacional (SIN)
100
90
80
1. Geração inflexível > sempre disponível
com combustível renovável assegurado
70
60
50
2. Previsibilidade > produção biomassa
integrada no processamento da cana
40
30
20
3. Projetos de pequeno/médio porte >
implantação em menor prazo
10
0
4. Localização > centro de carga SIN>
menor custo conexão e risco operacional
Jan Fev Mar Abr Mai Jun
ENA Brasil
Jul Ago Set Out Nov Dez
Moagem de cana no Centro Sul
Fonte: ONS > ENA 2008 e UNICA > safra 2007/2008 Centro Sul
GWméd
Evolução Energia Natural Disponível (2008) + 30 GW
UHE Amazônia e 20 GW UTE biomassa
5. Complementaridade energética >
hidrologia SE/CO coincide com safra
6. Licenciamento ambiental > prazo, custo
e menor complexidade na aprovação
7. Redutor CO2 > fonte limpa para reduzir
intensidade CO2 na matriz elétrica
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
8. Janela de oportunidade > oferta
estratégica com UHEs Amazônia
9. Diversificação de fontes > ampliar oferta
de energia renovável para regularizar
operação dos reservatórios plurianuais
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Meses
Fonte GESEL ENA 2008 e novas hidros região norte.
10. Reserva Potencial > 14.000 MWm >
oferta 126 TWh > balanço CO2 positivo >
emissões CO2 térmicas sujas: (i) carvão
100Mt (ii) OC 70Mt (iii) GN (cc) 50 Mt
Complementaridade – Hidrelétrica - Biomassa – Eólica
Fonte: ONS
Plataforma Regulamentada para Conexão Bioeletricidade
1. Subestação (SE) Coletora: rebaixar rede básica (230 kV) para 138 kV > acesso geração distribuída (GD)
2. ICG - Instalação Compartilhada de Geração: acesso em 138 kV mais de uma GD na mesmo conexão
3. IEG – Instalação Exclusiva do Gerador: acesso na ICG em 138 kV a critério do Empreendedor.
4. Encargo TUST (tarifa de uso do sistema de transmissão): pré-fixada por 10 ciclos tarifários para o MUST
5. Encargo ICG: pré-fixado por 5 ciclos para MUST de IGC > potência e cronograma do Empreendedor
6. Encargo IEG: valor máximo de encargo de conexão para viabilizar rede planejada RB +ICG + IEG
7. Agente de Transmissão ICG: Agente vencedor leilão ANEEL > implantação e operação rede até SE da GD
8. Acesso Rede Existente: redefinição de condições, responsabilidades e procedimentos de conexão GD
9. Leilão de Energia de Reserva: regulamenta realização de leilões para contratar energia de reserva,
através da CCEE, específico para bioeletricidade (contrato 15 anos, em R$ e corrigidos pelo IPCA
10. Legislação: Decretos 6353 e 6460/08, Resoluções ANEEL 302, 312 e 320/08 e revisão das 281/99,
67/04, e 68/04, Chamada Pública ANEEL 001/08 e Leilão ANEEL Transmissão 008/08 (GO e MS)
UTE Costa
Rica 138 kV
UTE Entre
Rios 138 kV
UTE Porto das
Águas 138 kV
LOTE A
Pontos de Medição de Faturamento
Rede Básica
CS 76 km
Ilha Solteira
440 kV
Rede ICG
CS 26km
CS
42
Rede IEG
km
SE Ilha Solteira 2
440 kV
10 Mvar
CS
12
km
Inocência
230 kV
10 Mvar
CD 165 km
5 Mvar
Chapadão
230 kV
10 Mvar
CD 81 km
CS 165 km
CS 81 km
100 MVA
CS
PCH Guatambu
138 kV
10 Mvar
3x225MVA
56
km
UTE Chapadão
138 kV
CS 12 km
Inocência
138 kV
SE Guatambu
138 kV
CS
54
km
UTE Nardini
138 kV
CS 19 km
UTE Paranaíba I
138 kV
PCH Figueira
138 kV
Lote A – 800 kM - LTs 440, 230 e 138 kV
CS 2 km
SE Paranaíba I
138 kV
UTE Paranaíba II
138 kV
3x450MVA
Ilha Solteira 2
230 kV
Mapa da Produção de Cana de Açúcar, Etanol e Bioeletricidade
Usinas
Brasil
SP
Existente
470
184
Exporta Bioeletricidade
88
54
Centro Sul: 87% produção e centro carga SIN
SP: 70% produção usinas existentes
São Paulo: Safra 2010-2011 - Colheita Mecanizada 60%
... eliminar uso do fogo na colheita da cana <> substituir fumaça e fuligem por bioeletricidade (LUZ)
Programa Bioeletricidade 2011-2020 > Foco Retrofit Sudeste
Retrofit em São Paulo
 Foco SIN > expansão da capacidade instalada de bioeletricidade sucroenergética
destinada ao SIN, com proposta de ofertar 10.000 MW até 2020 (ou 1.000 MW/ano)
 Foco Retrofit > tecnologia, eficiência energética e ampliação de usinas existentes
75% de Bagaço e 50% de Palha
Capacidade de
Moagem (1)
Nº
Unidades
Mt
Cana
Acima de 3 milhões
31
Entre 2 e 3 milhões
Capacidade MW Instalada para Exportação
Bagaço (2)
Palha (2)
Bagaço +Palha (3)
65 bar
100 bar
65 bar
100 bar
65 bar
100 bar
135,4
1.985
2.282
1.767
2.032
3.751
4.314
38
91,9
1.347
1.549
1.199
1.379
2.546
2.928
Entre 1 e 2 milhões
46
69,3
1.016
1.168
904
1.040
1.920
2.208
Total
115
297
4.347 5.000 3.870 4.450 8.217 9.450
(1) Safra 2008/2009 = Milhões t (UNICA); 1 t cana = 250 kg bagaço (UNICA); 1 t cana = 204 kg palha/pontas (Cogen).
(2) 1 t cana (só bagaço) gera 85,6 kWh (65 bar) e 98,4 kWh (100 bar) para exportação; Fator de Capacidade = 0,5 (Cogen).
(3) Exportação: 1 t bagaço gera 342,4 kWh (65 bar) ou 393,8 kWh (100 bar). 1 t palha gera 560,3 kWh (65 bar) ou 644,3 kWh (100 bar)
(4) PCI da palha = 1,7 PCI do bagaço; Fator de Capacidade = 0,5 (Cogen)
Programa Iniciação Bioeletricidade - COGEN + Agência Paulista de Fomento
 Objetivo: viabilizar financiamento, para pequenas e médias usinas, para ofertar até 6 MW, em
condições de conexão na rede de distribuição. Potencial: 40 usinas = 240 MW.
 Condições: constituir SPE – prazo 60 meses com 12 de carência, juros 8% a.a – correção IPC-FIPE
O desafio da conexão no RETROFIT SP: o que fazer com a biomassa disponível?
MW instalado 33 MW > exporta 8 MW (2010)
Central com vida útil + 10 anos
Moagem 2010 > 8,5 Mt - Colheita mecanizada 93%
Sobra muita palha energética – o que fazer
Desafio Gerador => realizar investimento, operar cogeração e comercializar bioeletricidade
Desafio Rede Coletora GD => aonde e como acessar a rede para despachar energia
2010 Excedente de bagaço 500 mil t = 15 MWm
Montanhas de biomassa disponível para cogeração
Reserva potencial de bioeletricidade - 300 MW
Bioeletricidade - Evolução da Capacidade Instalada
Fonte: ANEEL Set/2010
Bioeletricidade -entrada em operação por ano
1,400.0
1,200.0
1,000.0
800.0
MW
600.0
400.0
200.0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Bioeletricidade - expansão acumulada desde 2001
4,500.0
4,000.0
3,500.0
3,000.0
MW
2,500.0
2,000.0
1,500.0
1,000.0
500.0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Bioeletricidade > Comercializada nos Leilões de 2005 a 2010
5000
4.612
MW Instalado Acumulado
4500
Central Operação: Açúcar + Etanol + Bioeletricidade
743
4000
3.732
3.779
3.869
114
47
114
90
47
114
90
47
114
2385
2385
2385
2385
2385
542
542
542
542
542
542
3.618
3500
3000
2500
2000
1500
1.233
1000
691
500
458
270
234
234
234
234
234
234
234
188
188
188
188
188
188
188
188
270
270
270
270
270
270
270
270
270
2008 - LEN A-5
2009 - LEN A-3
2010 - LFA
2010 - LER
0
2005 - LEN A-3 e 2006 - LEN A-3
2006 - LEN A-5
2007 - LFA
2008 - LER
A-5
2005 - LEN A-3 e A-5
2006 - LEN A-3
2006 - LEN A-5
2007 - LFA
2008 - LER
2008 - LEN A-5
2009 - LEN A-3
2010 - LFA
2010 - LER
Temos Gás Natural - Bacia de Santos, Campos e Espírito Santo
O gás vai chegar > é tempo de planejar e desenvolver projeto de cogeração e climatização
Pólos de Mexilhão, Uruguá/Tambaú, Merluza/Lagosta e Tupi
Cogen Gas em Operação > expansão na Matriz Elétrica
AmBev > Cogen Gas 10 MW > vapor e energia elétrica
Coca Cola > Cogen Gas 8 MW > energia elétrica, vapor,
água quente, agua gelada, N2 e CO2
Shopping Center > Cogen Gas 2 MW > energia elétrica, água quente e agua gelada
Parâmetros Básico – Avaliação Potencial Cogen e Climatização a GN
Segmento Comercio e Serviços
Shopping centers
Hiper e Supermercados
Hotéis de alto padrão
Hotéis de médio padrão
Hospitais de grande porte
Hospitais de médio porte
Edifícios corporativos
Segmento Industrial
Parâmetro
0,048 kW por m2
0,1674 kW por m2
1.500 kWh por apartamento mês
833 kWh por apartamento mês
2,7 kW por leito
2,6 kW por leito
0,010 kW por m2
Parâmetro
Cerveja
67,8 MWh por milhão de litros mês
Refrigerantes
36,4 MWh por milhão de litros mês
Laticínios
10,5 kW por mil litros de leite
Frigorífico - bovino
35 kWh por boi mês
Frigorífico - frango
68 kWh por tonelada de frango mês
Refino de óleo vegetal
0,06 kW por tonelada
Massas alimentícias
0,416 kW por tonelada
Cerâmica branca
0,0027 kW por m2 de cerâmica
Papel e celulose
0,042 kW por tonelada
Papel
0,156 kW por tonelada
Têxtil
0,27 kW por tonelada
Ferro gusa e aço
0,07 kW por tonelada
Potencial Cogen SP – E-book CogenGas Business Plan
Química
Pneus
Bebidas
Madeira
Massas/Biscoito
Aminoácidos
Cerâmica
Laticínios
Papel e Celulose
Ferro gusa e aço
Óleos
Cimento
Têxtil
Alumínio
Frigorífico
Citros
Total
Hotéis
Comércio & Serviços
247
50
Ed Corporativos
Supermercados
Shopping Center
Hospitais
Total
Potencial
MW
Indústria
26
912
5
70
19
65
4
63
22
62
4
60
166
59
26
41
30
346
1
287
5
27
9
221
56
183
1
164
29
105
5
104
408
2.769
Clientes
Segmento
100
550
94
193
1.184
42
358
132
118
700
1000
m³/dia
5.330
418
348
431
327
430
402
198
2.052
2.065
194
1.184
984
1.233
528
558
16.682
170
141
1.214
445
398
2.368
Potencial Cogen Gas SP = 3.400 MW
20 Milhões m³/dia de gás natural
Oferta Crescente Gás Natural > São Paulo Mm³/dia
2009 = 22,3 > 2010 = 26,9 > 2011 = 29,0 > 2012 = 30,1
Pré Sal > início TLD mai/2009 (30.000 bdp) >
dez/2010 (100.000 bdp e 6 Mm³/dia de gás)
www.cogensp.com.br/cogensp/cogengas/
www.desenvolvimento.sp.gov.br/programas/comissaopgn/
Cogen Gás > projeto em desenvolvimento
Cogen + Ar Condicionado > 6 MW
COGEN – Fomento Indústria da Cogeração de Energia – Membros Abril/2011