a grande transição · 2018. 10. 9. · gabriel cavados wärtsilä brasil 19.09.2018 a grande...

Gabriel Cavados

Wärtsilä Brasil

19.09.2018

A Grande Transição

O Futuro dos sistemas elétricos com grande penetração de usinas renováveis

© Wärtsilä INTERNAL

CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO

Sobre a Wärtsilä


As Consequências

O Papel da Flexibilidade

Como fica o Brasil

© Wärtsilä INTERNAL 4

Áreas de negócios

ESTA É A WÄRTSILÄ

ENERGY SOLUTIONS

MARINE SOLUTIONS

SERVICES

9 October 2018 Response to Shell’s Request for Information

© Wärtsilä INTERNAL 9 October 2018 5

LNG INFRASTRUCTURE

ENGINE POWER PLANTS

SOBRE A ÁREA DE ENERGIA

SOLAR PV AND ENGINE-SOLAR

HYBRID POWER PLANTS

Response to Shell’s Request for Information


Unidades de produção e de serviços

ESTA É A WÄRTSILÄ

Services network

Production facilities (fully owned)

Production facilities (joint ventures)

9 October 2018

Approximately 18,000 professionals

In over 200 locations

In more than 70 countries

Response to Shell’s Request for Information



Sobre a Wärtsilä


As Consequências


Como fica o Brasil


O QUE VOCÊ DESEJA QUANDO COMPRA ENERGIA?

Confiável Sustentável

Acessível

Smart

Power

System

www.smartpowergeneration.com


OS PREÇOS DE ENERGIA SOLAR E EÓLICA CONTINUAM CAINDO

0,1

1

10

100

1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000

historic prices (Maycock)

1976

2003 1985

2008

Cumulative

($/W)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012 2016 2020Global (ex. China) Germany (ExTool) Denmark (Extool)

2017

Solar PV

Wind

900 $/kW!?

• Eólica e solar estão cada vez mais

competitivas e menos dependentes de

subsídios.

• Energia solar vai experimentar um boom de

expansão nos próximos anos.

• No Brasil, as novas usinas renováveis

estão com preços compatíveis com as da

energia hidrelétrica.

Não existe volta. O mundo caminha para

um cenário essencialmente renovável.

Source: Bloomberg New Energy Finance

2000

$/kW!?

300 $/kW!?


PREÇOS RECORDES DE EÓLICA

Source: Wind Technologies Market Report 2016

Mexico $17.70/MWh


DECLÍNIO DRAMÁTICO NO PREÇO DA ENERGIA SOLAR

11

Saudi $17/MWh


E NO BRASIL?

12

Dezembro 2017

Abril 2018


MAKING AMERICA GREAT AGAIN!

13

USA annual new capacity additions


-

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040

Onshore wind Offshore wind Utility-scale PV Small-scale PV

14

CUMULATIVE WIND & SOLAR CAPACITY

1000 GW

2000 GW

3000 GW

4000 GW

6000 GW

5000 GW


Current global power generation capacity 2016 ~ 6700 GW

Lifetime of a new thermal power plant - - - 40 years



Sobre a Wärtsilä


As Consequências


Como fica o Brasil


• Atingir a meta de 20% de energia renovável requer 285 GW de capacidade eólica instalada na UE.

• Uma mudança de velocidade do vento de 9 -> 7 m/s pode alterar a potência do sistema em ~100 GW. Tais mudanças na velocidade do vento são dificilmente notáveis e acontecem o tempo todo.

IMPACTO SISTÊMICO DA GERAÇÃO EÓLICA

Source: Vestas


EXPERIÊNCIAS – EUA, TEXAS

O Texas experimenta rampas eólicas de 3.039 MW de aumento e 2.849 de

redução em apenas 1 hora.


EXPERIÊNCIAS – EUA, TEXAS

~3,000 MW em <1h…


9.10.2018 [Presentation name / Author] 19

A CURVA DE PATO CALIFORNIANA


DESAFIOS DA INFLEXIBILIDADE – UMA LIÇÃO ALEMÃ

20

Top Plant: Irsching 4 Combined Cycle Power Plant, Irsching,

Bavaria, Germany

Owner/operator: E.ON

Inauguration: September 2011

The Irsching 4 Combined Cycle Power Plant has set a new world

record in power plant efficiency with its new SGT5-8000H gas turbine.

With an output of more than 578 MW and efficiency of 60.75% (net)

achieved at a world record test run in May 2011, the plant

demonstrates that climate protection, low-cost power generation, and

flexible operation using fossil fuels can be attained simultaneously

through technical advances.

Estado da Arte da Termodinâmica!

Bem vindos a uma reunião do Conselho de uma geradora européia...

Que informações eles tinham disponíveis em 2007?

As soluções que funcionavam no passado podem não funcionar hoje...

Qual o modelo de negócios?


NO TEXAS ACONTECE O MESMO PROBLEMA


GIBBONS CREEK OPERATION – DECREASING UTILIZATION

9.10.2018 [Presentation name / Author] 22

2014

2015

2016



Sobre a Wärtsilä


As Consequências


Como fica o Brasil


FLEXIBILITY IS KEY!


EPG Summit, Prague,

Dec 4 2012 Kenneth

Engblom , Wartsila

Corporation

PERSEGUINDO O VENTO NO COLORADO

Coal power plants

Load

Wind generation

Gas generation

Plains End 1 & 2 power plants

Flexible generation

In systems with high wind penetration, the system faces

• Lower average load & more part load operation of installed plants

• Faster ramp up’s and down’s needs

• More starts and stops

Grid operator data from:

25 © Wärtsilä 09 October 2018 The Role of Flexible Power Plants/ Wärtsilä Brasil


MENSAGENS PRINCIPAIS - BLOOMBERG

• Solar e eólica serão dominantes na adição de capacidade de geração.

• Gás natural tem papel importante, mas não é normalmente

o que as pessoas pensam….

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00

Peaker gas

Baseload gas

Peaker gas

Baseload gas

Germany 2017 Germany 2030 MW MW

Coal

Gas

Oil

Nuclear

Hydro

Geothermal

Biomass/WtE

Onshore wind

Offshore wind

Utility-scale PV

Small-scale PV

Solar thermal

Flexible

capacity


Coal


Parâmetros de flexibilidade que são chave para os sistemas elétricos com alta penetração de renováveis.

27

O QUE É A FLEXIBILIDADE?

Custo de partida

Partida rápida

Multiplas partidas diárias

Reserva eficiente

Nenhum tempo mínimo

de funcionamento

Tempo parado

Sem custo de rampa

Sem limites de potência

Otimização de reserva a

quente

Mais de 50 sistemas simulados


QUE NÚMERO É ESSE?

1192 Número de partidas da usina de 160 MW fornecida pela Wärtsilä em Antelope (EUA) no ano

de 2016.


PAPEL DA FLEXIBILIDADE EM SISTEMAS ELÉTRICOS NO FUTURO

• Permitir a plena utilização de energias renováveis – partidas e paradas!

• Balancear o sistema – evitar black-outs!

• Fornecer reservas operacionais.

• Contingências e reservas de erro em previsões

• Operação típica de uma usina a gás no futuro

• Partidas e paradas multiplas vezes por dia

• Até 3000h de operação por ano

• Operação típica de usinas de armazenamento

• Serviços ancilares

• Energy shifting quando custos forem mais competitivos



Sobre a Wärtsilä


As Consequências


Como fica o Brasil


ALGUNS PENSAMENTOS PARA O BRASIL

A geração térmica terá dois papéis diferentes:

1. Balanço energético da geração hidráulica

• Tempo de horizonte: semanal / mensal

• Operação dependente dos cenários hidrológicos

2. Balaço da geração eólica e solar

• Tempo de horizonte: minutos

• Plantas localizadas perto da geração intermitente

• Muitos ciclos de operação por dia, seguindo a geração eólica e solar

• Horas de operação anual: 1500 a 3500 horas

Instalando uma quantidade adequada de geração flexível no sistema para permitir

uma utilização eficiente das energias renováveis, o Brasil pode evitar os problemas

da UE e dos EUA.


32

OBRIGADO!

[email protected]

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