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Sistema Interligado Nacional
Empresa de Pesquisa Energética – EPE
Mauricio T. TolmasquimBrasília
10 de dezembro, 2009
Visão Geral do Sistema Elétrico Brasileiro
N
SE/CO
NE
S
Balanço Carga X Potência Instalada (2009) – Sistema Interligado
CARGA: 7.483 MWmed
Hidr.: 10.841 MWTerm.: 3.269 MWPeq.: 292 MW
CARGA: 8.429 MWmed
Hidr.: 13.085 MWTerm.: 3.279 MWPeq.: 434 MW
CARGA: 30.695 MWmed
Hidr.: 48.672 MWTerm.: 13.369 MWPeq.: 1.900 MW
CARGA: 3.575 MWmed
Hidr.: 8.400 MWTerm.: 0 MWPeq.: 39 MW
190GWmed
18 GWmed
13 GWmed
52 GWmed
69%
7%
5%
19%
Energia Natural Afluente - Sazonalidade
A sazonalidade das afluências permite o intercâmbio dessa energia entre os subsistemas INTERLIGADOS, visando a otimização da operação.
Sazonalidade da Energia Natural Afluente (p.u.)
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Sudeste / Centro Oeste
Sul
Nordeste
Norte
Complementaridade entre Subsistemas
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DE AFLUÊNCIA DO SUL - MÉDIA ANUAL
02000400060008000
100001200014000160001800020000
1931
1933
1935
1937
1939
1941
1943
1945
1947
1949
1951
1953
1955
1957
1959
1961
1963
1965
1967
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
MW
med
Período SecoSUL
Período Recente
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DE AFLUÊNCIA DO SUDESTE - MÉDIA ANUAL
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
7000019
3119
3319
3519
3719
3919
4119
4319
4519
4719
4919
5119
5319
5519
5719
5919
6119
6319
6519
6719
6919
7119
7319
7519
7719
7919
8119
8319
8519
8719
8919
9119
9319
9519
9719
9920
0120
0320
05
MW
med
Período SecoSUDESTE
Período Recente
SISTEMAS ISOLADOS
SISTEMA ELÉTRICO
INTERLIGADO
4.000 km
Fonte: EPE/ONS
SISTEMAS EXISTENTES (2008)
Extensão : 90.712 km
O Sistema Elétrico Brasileiro – Integração dos Subsistemas
Operação Interligada
Maior complexidade devido ao maior porte do sistema
Maior investimento em transmissão
Maior aproveitamento dos recursos hídricos considerando a diversidade hidrológica das regiões interligadas - Sinergia
Menor necessidade de capacidade instalada (ganho de 12% a 20%)
Redução de custos (geração hidrelétrica mais barata que a geração termelétrica)
Maior flexibilidade no atendimento da demanda
Participação na Oferta por Tipo de Geração do Sistema Interligado
Hidrelétricas
Termelétricas
Fontes Alternativas(Eólica, Biomassa, PCH)
. Distantes do centro de carga;
. Maior incerteza ( depende da afluência natural).
. Quando possuem reservatório, conseguem regularizar períodos desfavoráveis de afluência.. Menor custo de produção;
. Próximas ao centro de carga;
. Geração depende da oferta de combustível;
. Maior custo de produção (varia com a fonte)
79%
2%
19%
. Fontes de baixo custo de operação;
. Grande dependência de fatores climáticos e suas sazonalidades, gerando incerteza na produção.
Ano:2008
102.609 MWPotência Instalada
Racionamento x Blecaute
Racionamento x Blecaute
-Redução de cerca de 100 GWh;
- Retorno pleno do abastecimento após a recomposição do sistema.
-Redução de cerca de 75.000 GWhdurante o racionamento;
- Custo direto ao país de R$45,2 bilhões. (estimativa TCU)
IMPACTO
3h40min9 meses (jun/01 a fev/02)DURAÇÃO
Em análise: acidentes no sistema de transmissão.
-Falta de planejamento e investimentos;
- Oferta de geração/transmissão insuficiente;
- Hidrologia desfavorável.
CAUSAS
Blecaute 2009Racionamento 2001/2002
Planejamento e a Evolução da Oferta
PLANO NACIONAL DE ENERGIA
MATRIZ ENERGÉTICA NACIONAL
PLANO DECENAL DE ENERGIA
LEILÕES
Petróleo e GásEnergia Elétrica
TransmissãoBiodiesel
VISÃO DE PROGRAMAÇÃO
ESTUDOS DE CURTO E MÉDIO PRAZOS (ATÉ 10
ANOS)
VISÃO ESTRATÉGICA
ESTUDOS DE LONGO PRAZO (ATÉ 30 ANOS)
Processo de Planejamento
58.897 61.826 62.932 65.259 67.94672.299 74.877
80.315 83.79790.669 92.856 96.285 100.352 102.609 105.175
2.9292.327
2.6874.353
2.5785.438
3.4826.872
3.4294.067
2.2572.566
8.160
2.187
1.106
50.00055.00060.00065.00070.00075.00080.00085.00090.00095.000
100.000105.000110.000115.000120.000
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Potê
ncia
Inst
alad
a (M
W)
Crescimento Anual
Potência Instalada Total
Evolução da Oferta – Acréscimo Anual de Potência Instalada
Crescimento médio3.060 MW a.a.
Crescimento médio4.128 MW a.a.
Fonte: CMSE – Sistema Interligado Nacional
Não está incluso: Auto-produção e Sistemas Isolados
Planejamento e a Evolução da Oferta (MW): Leilões
2.039
1.274
2.010
549
1.736
3.670
3.150 3.300
2.2991.935
5.637
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
1º LEN 2º LEN 3º LEN 1º FA 4º LEN 5º LEN ST ANT. JIRAU 1º LER 6º LEN 7º LEN
MW
Ano do leilão 2005 2006 2006 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008
em 2009 2012Entrada 2008 2009 2011 2010 2010 2012 2012 2013 2009 2011 2013
operação 2010
Planejamento e a Evolução da Transmissão
Critérios de Planejamento
Qualidade do SuprimentoFaixas operativas de tensão
-De 95% a 105% do valor nominal.
Faixa operativa de freqüência
-De 59,9 a 60,1 hertz.
Níveis de carregamento de linhas de transmissão e transformadores mantidos abaixo dos valores máximos.
Critérios de Planejamento
Confiabilidade do SuprimentoCritério de Planejamento para Expansão da Transmissão (N-1)
O sistema deve operar normalmente, sem corte de carga, na condição de carga máxima, mesmo com a perda de um elemento qualquer (linha de transmissão ou transformador ou gerador), ainda que seja seu elemento mais importante. Este critério é mundialmente adotado.
Reserva GiranteFaixa de 5 a 10% da capacidade dos geradores em operação.
Maior máquina do sistema considerada não despachada nos estudos de planejamento
UNE Angra 2, com potência de 1300 MW.
Critérios de Planejamento
Segurança OperativaCritério Operativo de Segurança Elétrica
Limite (N-1) (como visto slide anterior)
Limite (N-2)Não é o critério usual de planejamento ⎝ grandes investimentos
⎝ aumento da tarifa de energia.
É utilizado na Operação do sistema em condições especiais
⎝ determinados pontos do sistema
⎝ contingências múltiplas podem colocar em risco a integridade do sistema.
Nesses casos, a Operação “subutiliza” a capacidade dos equipamentos, visando maior segurança quando da ocorrência de defeitos múltiplos.
É importante observar que nessas situações conta-se, ainda, com a atuação de ECEs – Esquemas de Controle de Emergência, que minimizam o impacto de perdas múltiplas.
61.571 62.486 63.110 63.97167.048 69.034 70.033 72.506
77.486 79.79982.835
86.205 87.23390.712
94.646
3.0771.986
2.473
4.980
2.3133.036
3.370
3.479
3.934
4.997
915 624 861
999
1.028
55.000
60.000
65.000
70.000
75.000
80.000
85.000
90.000
95.000
100.000
105.000
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tran
smiss
ão (k
m) Crescimento Anual
Extensão Total
Expansão da Transmissão em km (Rede Básica)
Crescimento médio1.562 km a.a.
Crescimento médio3.392 km a.a.
Fonte: CMSE
77.48679.799
82.83586.205 87.233
90.71294.646
67.048 69.034 70.03372.506
Fonte: CMSE
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
MW
med
EXPORTAÇÃO SIMPORTAÇÃO S
Expansão da Capacidade das Interligações do SUL
1) LT 765 kV Itaberá-Tijuco Preto 3º circuito2) LT 500 kV Bateias – Ibiúna (Circuito Duplo)3) LT 500kV Londrina - Araraquara + Transformador de Tijuco Preto 750/500 kV4) LT 500kV Ivaiporã - Londrina5) LT 230 kV Apucarana-Figueira e Londrina-Maringá C2 e LT 500 kV Bateias - Curitiba C26) LT 525 kV Foz do Iguaçu - Cascavel Oeste7) Em estudo pela EPE
1
2
34
5
67
0500
1000150020002500300035004000450050005500600065007000750080008500
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
MW
med
EXPORTAÇÃO NEIMPORTAÇÃO NE
Expansão da Capacidade das Interligações do NORDESTE
1) Interligação Norte-Sul I2) 3o circuito LT 500 kV Tucuruí – Presidente Dutra e Interligação Sudeste-Nordeste3) 4o circuito LT 500 kV Tucuruí - Imperatriz/Açailândia e Interligação Norte-Sul II4) LT 500 kV Teresina - Fortaleza5) LT 500 kV Colinas – Ribeiro Gonçalves - São João do Piauí - Sobradinho6) Interligação Norte-Sul III 7) Reforços na região SE associados a Interligação Norte-Sul III8) 2º circuito LT 500 kV Colinas – Ribeiro Gonçalves –São João do Piauí9 e 10) Em estudo pela EPE
1
23
4
56
78
10
9
0500
100015002000250030003500400045005000550060006500700075008000850090009500
10000
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
MW
med
EXPORTAÇÃO SUDESTEIMPORTAÇÃO SUDESTE
Expansão da Capacidade das Interligações entre SUDESTE e N/NE
1) Interligação Norte/Sul I2) Interligação Norte/Sul II3) Interligação Norte/Sul III4, 5, 6 e 7) Em estudo pela EPE
1
2
3
7
5
6
4
FIM
Segurança operativa e escoamento de Geração(Tucurui, Paranaíba, Itaipu, Iguaçu e Jauru)
LT 500 kV Tucuruí - Marabá C3LT 500 kV Açailândia – Imperatriz C1LT 500 kV Presidente Dutra – Teresina C2 (Interligação N-NE)LT 500 kV Samambaia-Serra da Mesa C3LT 500 kV Gurupi – Miracema C2(Expansão Interligação N-SE/CO)LT 500 kV Serra da Mesa – Rio das Éguas-Bom Jesus da Lapa – Ibicoara C1(Interligação SE/CO-NE)LT 500 kV Ibiúna – Bateias C1 e C23LT 500 kV Ibiúna – Campinas C1LT 230 kV Jauru – Coxipó C1 e C2
Atendimento Capital (Teresina, Fortaleza)
LT 500 kV Milagres – Quixadá – Fortaleza C1LT 500 kV Mesquista – Vespasiano – Neves C1
4.980 km em LT2003
Expansão da Transmissão
2.313 km em LT2004
Atendimento Capital/Região Industrial (CampinaGrande, Natal, Grande Recife, Maceió, Grande São Paulo, Rio de janeiro e Espírito Santo)
LT 230 kV Angelim – Campina Grande C1LT 500 kV Xingó - Angelim C1LT 230 kV Paraíso - Natal C1 LT 230 kV Recife – Pau Ferro C1 e C2LT 345 kV Baixada Santista – Tijuco Preto C3LT 500 kV Adrianópolis – Cachoeira Paulista C3
Atendimento Capital, Região Industrial (MG), SegurançaOperativa e escoamento de geração (Itaipu, Rio Grande, Paranaíba e Tocantins
LT 500 kV Bom Despacho - Jaguara C1 e C2LT 500 kV Bom Despacho – S. Gonçalo do Pará C1LT 500 kV Bom despacho – S. Gotardo C1LT 500 kV Cachoeira Paulista – Tijuco Preto C2LT 500 kV Imperatriz – Colinas – Miracema C2LT 500 kV Itumbiara – Marimbondo C1
Expansão da Transmissão
Segurança operativa e escoamento de geração (Paraná, Paranapanema, Iguaçu e usinas do Tocantins)
LT 500 kV Londrina – Assis - Araraquara C1LT 500 kV Ivaiporã – Cascavel Oeste C1LT 500 kV Ivaiporã – Salto Santiago C2 e C3LT 230 kV Londrina - Assis C1LT 345 kV Baixada Santista – Tijuco Preto C3LT 500 kV Açailândia – Marabá – Tucuruí C2
Atendimento região industrial e capital (GrandeCuritiba, Grande Porto Alegre, Fortaleza, Teresina, Cuiabá e Vitória)
LT 230 kV Bateias – Campo Comprido C3LT 230 kV Farroupilha – Caxias do Sul C1LT 230 kV Fortaleza – Fortaleza II C3LT 500 kV Teresina – Sobral – Fortaleza C2LT 230 kV Coxipó – Cuiabá C1 e C2LT 230 kV Cuiabá – Rondonópolis C1LT 345 kV Ouro Preto – Vitória C1
3.036 km em LT2005
Expansão da Transmissão
Segurança operativa e escoamento de geração (Paraná, Iguaçu, Itaipu e Tocantins)
LT 440 kV Embu Guaçu - Oeste C1LT 440 kV Oeste - Bauru C1 e C2LT 500 kV Ivaiporã – Londrina C2LT 500 kV Sobradinho – S. João do Piauí C2
Atendimento região industrial e capital (Belém, Fortaleza,Recife, Campo Grande, Dourados, Cuiabá e Grande PortoAlegre)
LT 500 kV Tucuruí – Vila do Conde C3LT 230 kV Banabuiu - Fortaleza C3LT 230 kV Bongi – Joairam – Recife C1, C2 e C3LT 230 kV Porto Primavera - Dourados C1LT 230 kV Porto Primavera – Imbirussu C1LT 230 kV Ribeirãozinho – Barra do Peixe C1 e C2LT 500 kV Cuiabá – Ribeirãozinho – Rio Verde –Itumbiara C1LT 500 kV Gravataí – Nova Sta. Rita C1LT 500 kV Ita – Nova Sta. Rita C1LT 230 kV Cidade Industrial – Nova Sta. Rita C1,C2 eC3LT 230 kV Itauba – Nova Sta. Rita C1
3.370 km em LT2006
Expansão da Transmissão
Escoamento de geração (Iguaçu, Uruguai) e Segurança operativa
LT 500 kV Campos Novos - Machadinho C2
Atendimento a capital (Distrito Federal, Grande Porto Alegre, Mantiqueira, Juiz de Fora, São Paulo)
LT 230 kV Brasília Geral – Brasília Sul C2LT 230 kV Brasília Geral – Pirineus C1LT 230 kV Gravataí 2 – Gravataí 3 C1LT 230 kV Itabira – Sabará C1LT 345 kV Itutinga – Juiz de Fora C2LT 345 kV Anhanguera - Guarulhos C1 e C2LT 345 kV Anhanguera – Milton Fornassaro C1 e C2
1.028 km em LT2007
Expansão da Transmissão
Escoamento de Geração (Tocantins, Paranaíba e Grande)Expansão N-SE/COLT 500 kV Serra da mesa – Peixe - Gurupi C1LT 500 kV Colinas - Miracema C3LT 500 kV Itacaiúnas - Colinas C1LT 500 kV Marabá – Itacaiúnas C1 e C2LT 500 kV Luziânia – Samambaia C1LT 500 kV Luziânia – Serra da Mesa C1LT 500 kV Nova Ponte - Estreito C1LT 500 kV Nova Ponte - Itumbiara C1LT 500 kV Nova Ponte – São Gotardo C1LT 500 kV Paracatu - Emborcação C1
Integração Sistemas Isolados (RO)LT 230 kV Ji-Paraná – Pimenta Bueno C1LT 230 kV Pimenta Bueno - Vilhena C1
Atendimento região industrial e capital (Cuiabá, Grande Belo Horizonte, Florianópolis, Blumenau, Joinville e Grande Porto Alegre)LT 230 kV Barra do Peixe - Rondonópolis C1LT 230 kV Rio Verde – Barra do Peixe C1LT 500 kV Neves - Mesquita C1LT 500 kV Biguaçu - Blumenau C1LT 500 kV Biguaçu – Campos Novos C1LT 230 kV Biguaçu – Jorge Lacerda C1LT 230 kV Biguaçu – Palhoça C1LT 230 kV Gravataí – Porto Alegre C1
3.479 km em LT2008
Expansão da Transmissão
Atendimento região industrial e capital (Grande Porto Alegre, Curitiba e Salvador)LT 500 kV Campos Novos – Nova Sta. Rita C1LT 230 kV Bateias – Pilarzinho C1LT 230 kV Camaçari – Polo C2
Escoamento de geração/segurança operativa (Tocantins, Paranaiba, Grande e Juba)LT 500 kV Emborcação – Nova Ponte C2LT 500 kV Estreito – jaguara C1LT 500 kV Estreito – Ribeirão Preto C1LT 500 kV Marimbondo – Ribeirão Preto C1LT 500 kV Marimbondo – São Simão C1LT 500 kV Poços de Calda - Ribeirão Preto C1LT 500 kV Paracatu - Pirapora C1LT 345 kV Estreito - Furnas C1LT 345 kV Estreito – Luiz Carlos Barreto C1 LT 230 kV Jauru – Juba C1 e C2
Integração Sistemas isolados (AC/RO)LT 230 kV Vilhena - Jauru C1 e C2
3.934 km em LT2009
Expansão da Transmissão
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