24 de julho / 2007 secretaria de planejamento e desenvolvimento energético matriz energética...

24 de Julho / 2007

Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético

Matriz Energética Brasileira

Ministério de Minas e Energia

62º CONGRESSO ANUAL DA ABM ASSOCIAÇÃO BRASILERIA DE METALURGIA E MATERIAIS

Márcio Pereira ZimmermannSecretário

Apresentada por:Albert Cordeiro Geber de Melo

Diretor de Pesquisa e Desenvolvimento do CEPEL

Dimensões Continentais

Hidro 83.752 MW – 78,7 % Térmica 20.407 MW – 19,2 % Nuclear 2.007 MW – 1,9 % Eólica 237 MW – 0,2 %

Hidro 83.752 MW – 78,7 % Térmica 20.407 MW – 19,2 % Nuclear 2.007 MW – 1,9 % Eólica 237 MW – 0,2 %

Consumidores 59,3 milhões

Produção de Energia 433 TWh/ano (58% da América do Sul)

Ponta 64.886 MW

Consumidores 59,3 milhões

Produção de Energia 433 TWh/ano (58% da América do Sul)

Ponta 64.886 MW

106.403 MW

Linhas de Transmissão: 90.855 km

Linhas de Transmissão: 90.855 km

54%

73%

34%

46%

27%

66%

Geração

Transmissão

Distribuição

ESTATAIS PRIVADAS

Fonte: Aneel abril/2007 Inclui importação: 8.170 MW

Capacidade Instalada

SISTEMA INTERLIGADO

SISTEMAS ISOLADOS

3% DO MERCADO

97% DO MERCADO

1.327 MW medCarga

TermelétricasPredominância

1.448 kmTransmissão

200 MWImportação

3.472 MWCapacidade

Instalada

48.142 MW medCarga

HidrelétricasPredominância

89.407 kmTransmissão

7.970 MWImportação

94.761 MWCapacidade

Instalada

Características do Sistema Elétrico Brasileiro

Marco regulatório estável

Segurança no abastecimento

Modicidade tarifária

Planejamento e Mercado

Leilões de Geração e Transmissão

Respeito aos contratos

FUNDAMENTOS

Modelo do Setor Elétrico Brasileiro

Subsidiar políticas públicas para o Setor Energético

Processo de Planejamento

Balanço Energético Nacional

Cenário Demográfico de Referência

0

50

100

150

200

250

300

2005 2030

Mil

hõ

es d

e h

abit

ante

s 2005: 185 Milhões Hab2005: 185 Milhões HabPIB per Capita: PIB per Capita: US$ US$ (2005)(2005) 4.301,00 4.301,00

2030: 238 Milhões Hab2030: 238 Milhões HabPIB per Capita: PIB per Capita: US$ US$ (2005)(2005) 9.125,5 9.125,5

Aumento de 53 Milhões HabAumento de 53 Milhões HabTaxa de Crescimento de 1,01% aaTaxa de Crescimento de 1,01% aa

Fonte: EPE

BAIXOREFERÊNCIAALTO

CENÁRIOS

Cenários Nacionais 2005 – 2030Brasil x Mundo

0

100

200

300

400

500

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

,

Cenário A

Cenário B1

Cenário C

Cenário B2309,3

356,5

402,8

474,5

59,1

milhões de tEP

CRESCIMENTO DO CONSUMO

1970 2005 2,9% ao ano

1980 2005 2,3% ao ano

(2005-2030)

A B1 B2 C

4,3% 3,7% 3,1% 2,5%

Consumo Final de Energia: Evolução

Obs.: exclusive consumo não energético e consumo do setor energético

165,0 (2005)

MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA (%)

28,0

5,5

13,8

38,7

9,4

15,5

6,96,3 3,0

1,2

13,514,8

13,018,5

2,99,1

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2005 2030

PETRÓLEO

GÁS NATURAL

CARVÃO MINERAL

HIDRÁULICA

LENHA&C.VEGETAL

PRODUTOS DA CANA

NUCLEAR

OUTRAS RENOVÁVEIS(4,3 H-BIO&BIODIESEL)

219 milhões tep e 44,5% renováveis 557 milhões tep e 46,6% renováveis

Matriz de Oferta de Energia (%)

Eletricidade: alternativas para atendimento da demanda

Gerenciamento da demanda

Conservação

Expansão da oferta

Autoprodução

Centrais de produção para a rede

Hidrelétricas (inclusive PCH)

Termelétricas a combustíveis fósseis

Usinas nucleares

Termelétricas com fontes renováveis

Centrais eólicas

Biomassa cana (cogeração)Outras biomassas(resíduos agrícolas, industriais e urbanos)

Gás naturalCarvão nacional (Sul)Carvão importado

Progresso autônomo (já incluído na projeção da demanda)

Programa específico (conservação induzida)

Eletricidade: premissas para expansão da oferta

Interligações regionaisAlternativas de expansão [2015-2030]

0

250

500

750

1000

1250

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

,

Obs.: inclusive autoprodução clássica/transportada e inclui conservação (progresso autônomo), excluindo contudo consumo setor energético

Cenário A

Cenário B1

Cenário B2 847,0941,2

1.045,6

1.243,8

37,2

TWh

CRESCIMENTO DO CONSUMO

1970 2005 6,7% ao ano

1980 2005 4,5% ao ano

(2005-2030)

A B1 B2 C

5,1%% 4,3% 3,9% 3,4%

Projeção de Consumo Final: Eletricidade

361,3 (2005)

Cenário C

Cadeia de Modelos para Planejamentoda Expansão e Operação

Horizontese Estágios

Temporais

20-30 Anos,estágios anuais

a1 Semana,

estágios horários

Fonte: CEPEL

NEWAVECoordenação hidrotérmica

a longo prazo

SUISHI

Simulação da operaçãode sistemas

hidrotérmicos interligados

GEVAZPGeração de vazões

sintéticas

CONFINTAnálise de confiabilidadede sistemas interligados

MELPPlanejamento da

Expansão de Sistemasde Geração

AAEXPAvaliação Ambiental

para o Planejamento daExpansão da Geração

SINV

Sistema de Inventáriode Bacias Hidroelétricas

PREVMEL

Previsão de Mercado deEnergia Elétrica

Cadeia de Modelos para Planejamento da Expansão Energética

Fonte: CEPEL


a longo prazo

SUISHI




sintéticas


MELPPlanejamento da




SINV


PREVMEL


20/30 Anos a Frente


Fonte: CEPEL


a longo prazo

SUISHI




sintéticas


MELPPlanejamento da




SINV


PREVMEL


10 Anos a Frente


Fonte: CEPEL

Total (MW):

parcela renovável:

101 mil

84,0 %

143 mil

83,2 %

221 mil

83,1 %

83,9%80,8%

76,1%

1,3%

2,9%

1,1%4,1%

2,3% 2,6% 3,3%

1,6% 1,9%2,7%

9,9% 10,1%9,3%

1,5%

0,1%0,0%

2,3% 2,3%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

2005 2015 2030

Derivados doPetróleo

Gás Natural

Carvão

Nuclear

Eólica e Outros

Biomassa

Hidráulica

Matriz Elétrica

Eletricidade: Cenário 1 - Hidrelétrica

2005 2015 2020 2025 2030

Capacidade instalada, GW 68,1 99,0 116,1 137,4 156,3

Acréscimo no período, GW 30,9 17,1 21,3 18,9

Acréscimo médio anual, MW 3.100 3.400 4.300 3.800

3,100

4,400

3,8003,400

2005-2015 2015-2020 2020-2025 2025-2030

Acréscimo médio anual dapotência hidrelétrica

Acréscimo no período 2015-2030: 57.300 MW

Eletricidade: Cenário 1 - Fontes Alternativas

2005 2015 2020 2025 2030 Acréscimo 2015-2030

Capacidade instalada 663 4.772 8.022 13.222 20.122 15.350

PCH 578 1.769 2.769 4.769 7.769 6.000

Centrais eólicas 29 1.382 2.282 3.482 4.682 3.300

Centrais biomassa 56 1.621 2.771 4.321 6.371 4.750

Centrais resíduos 0 0 200 650 1.300 1.300

Acréscimo no período 4.109 3.250 5.200 6.900

Acréscimo médio anual 410 650 1.040 1.380 1.020

Unidade: MW

39%

23%

32%

6%

PCH Eólica Biomassa Resíduos

Composição do parque de fontes renováveis

2030

Unidade: MW

Eletricidade: Cenário1 - Termelétrica

2005 2015 2020 2025 2030 Acréscimo 2015-2030

Capacidade instalada 14,2 21,8 24,3 27,8 37,3 15,5

Gás Natural 8,7 13,0 14,0 15,5 21,0 8,0

Centrais Nucleares 2,0 3,3 4,3 5,3 7,3 4,0

Centrais a carvão 1,4 2,5 3,0 4,0 6,0 3,5

Outras centrais térmicas 2,1 3,0 3,0 3,0 3,0 0

Acréscimo no período 7,6 2,5 3,5 9,5

Acréscimo médio anual, MW 760 500 700 1.900 1.030

Unidade: GW

56%

20%

16%

8%

Gás Natural Nuclear Carvão Outros

Composição do parque termelétrico

2030

Matriz de Oferta de Energia Elétrica 2007-2016 [%]

Caso Base

15%18% 22% 25% 27% 31% 32% 31% 29% 29%

84% 80% 76% 73% 71% 67% 66% 67% 69% 69%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Outras fontes Térmica Hidro

Sem Madeira + UTEs de ajuste

15%18% 22% 25% 27% 32% 34% 34% 34% 34%

84% 80% 76% 73% 71% 66% 64% 64% 64% 64%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016



Sem Madeira e Belo Monte + UTEs de ajuste

15%18% 22% 25% 27% 32% 34% 36% 37% 38%

84% 80% 76% 73% 71% 66% 64% 62% 61% 61%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016



Sem Madeira, Belo Monte e UHEs Norte + UTEs de ajuste

15%18% 22% 25% 27% 32% 35% 38% 41% 42%

84% 80% 76% 73% 71% 66% 63% 60% 57% 56%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016



Estimativa do Potencial de Emissões de CO2 na Atmosfera Considerando UTEs de Ajuste

0

50

100

150

200

250

300

Milh

õe

s d

e T

on

ela

da

s d

e C

O2

I: Base 40,0 44,6 52,4 64,2 71 94 102 102 103 106

II: I - Madeira 40,0 44,6 52,4 64,2 71 98 120 143 177 180

III: II - Belo Monte 40,0 44,6 52,4 64,2 71 98 120 157 212 243

IV: III - UHEs do Norte 40,0 44,6 52,4 64,2 71 98 125 174 253 283

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Crescimento da potência hídrica instalada

Sem crescimento proporcional à capacidade de armazenamento,indicando a necessidade de expansão por fonte térmica gerando na

base.

Evolução da Hidroeletricidade Brasil – 2005 -

Fonte: ONS, ANEEL

Capacidade de Armazenamento (Usinas Representando 75% do Armazenamento Total)

0

50

100

150

200

250

300

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Arm

azen

amen

to e

m [G

Wm

ês]

Potência Hidráulica Instalada

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

[MW

]

Fator Unidade Hídrica BiomassaCarvão

Nac.Nuclear

Carvão Import.

Gás Natural

EólicaÓleo

Comb.Diesel

Disponibilidade MW 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000FC máximo % 55% 58% 92% 90% 92% 94% 30% 97% 97%TEIF % 2,0% 12,0% 4,5% 3,0% 4,5% 4,0% 0,0% 3,0% 3,0%IP % 3,0% 5,0% 9,5% 3,0% 9,5% 2,0% 0,0% 2,0% 2,0%Potência Bruta MW 1.912,7 2.050,6 1.257,7 1.180,9 1.257,7 1.130,8 3.333,3 1.084,5 1.084,5Fator Geral % 52% 49% 80% 85% 80% 88% 30% 92% 92%Custo Variável Unitário R$/MWh 1,5 14,7 37,5 25,2 54,3 108,6 4,5 300,0 500,0O&M Fixo R$/kW.ano 11,3 46,0 57,8 138,0 57,8 57,5 46,0 28,0 25,0Custo de Investimento US$/kW 1.250,0 1.100,0 1.500,0 2.000,0 1.500,0 900,0 1.500,0 800,0 600,0

Tarifa de Equilíbrio R$/MWh 116,4 121,1 133,3 151,6 152,4 175,0 232,0 382,9 602,2

Avaliação da Competitividade entre Fontes

FC = Fator de capacidadeTEIF = Taxa equivalente de disponibilidade forçadaIP = Indisponibilidade programadaO&M = Operação e manutenção

Requisitos de área e investimentos Eólica e equisitos de área e investimentos Eólica e SolarSolar

Fonte: CEPEL

Geração Eólica– Turbina: 600 kW (para 2 MW/km2) e 2,3 MW (para 8 MW/km2)

(Atlas do Potencial Eólico Brasileiro -APEB – CEPEL/MME, 2001)– Densidade de Potência: 2 MW/km2 (APEB, 2001)

8 MW/km2 (Faixa Superior)

– Custo de Investimento: 1200 US$/kW (PNE 2030)2000 US$/kW

(Osório, Rio do Fogo)– Fator de Capacidade: 25% = Média Brasil (APEB)Geração Solar– Fator de Capacidade: 16,5% = Média Brasil (Zilles et all)

Síntese da Evolução da Matriz Energética

Aumento da participação relativa do Gás Natural (9% - 15%).

Redução da utilização de Lenha e Carvão Vegetal (13% - 5%),decorrente da evolução tecnológica e de pressões ambientais.

Aumento na participação de fontes energéticas oriundas da Agroenergia, como o etanol, H-BIO e Biodiesel (17% - 23%).

Manutenção da proporção de Fontes Renováveis.

Na Matriz de Energia Elétrica, a Hidroeletricidade se manterá predominante (76%) dentre as diversas fontes de geração (84% hoje). Por sua vez, o Gás Natural, manterá a atual participação de 9%.

Obrigado!

Márcio Pereira Zimmermann

Secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético

[email protected]

24 de julho / 2007 secretaria de planejamento e desenvolvimento energético matriz energética...

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