energia elétrica e inovações energéticas

7/30/2019 Energia Eltrica e Inovaes Energticas

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1FGV PROJETOS | INOVAES ENERGTICAS


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54 FGV PROJETOS | ENERGIA ELTRICA E INOVAES ENERGTICAS

FUNDAO GETULIO VARGAS

SedePraia de Botafogo, 190, Rio de Janeiro RJ, CEP 22250-900 ou Caixa Postal 62.591

CEP 22257-970, Tel: (21) 3799-5498, www.fgv.br

Primeiro Presidente FundadorLuiz Simes Lopes

PresidenteCarlos Ivan Simonsen Leal

Vice-PresidentesSergio Franklin Quintella, Francisco Oswaldo Neves Dornelles e Marcos Cintra Cavalcante de Albuquerque

Conselho Diretor

PresidenteCarlos Ivan Simonsen Leal

Vice-PresidentesSergio Franklin Quintella, Francisco Oswaldo Neves Dornelles e Marcos Cintra Cavalcante de Albuquerque

VogaisArmando Klabin, Carlos Alberto Pires de Carvalho e Albuquerque, Ernane Galvas, Jos Luiz Miranda,

Lindolpho de Carvalho Dias, Manoel Pio Correa Jnior, Marclio Marques Moreira e Roberto Paulo Cezar

de Andrade

SuplentesAlfredo Amrico de Souza Rangel, Antonio Monteiro de Castro Filho, Cristiano Buarque Franco Neto,

Eduardo Baptista Vianna, Jacob Palis Jnior, Jos Ermrio de Moraes Neto, Jos Julio de Almeida Senna,

Marcelo Jos Baslio de Souza Marinho e Nestor Jost.

Conselho Curador

PresidenteCarlos Alberto Lenz Csar Protsio

Vice-Presidente

Joo Alfredo Dias Lins (Klabin Irmos e Cia)

VogaisAlexandre Koch Torres de Assis, Anglica Moreira da Silva (Federao Brasileira de Bancos), Carlos MoacyrGomes de Almeida, Celso Batalha (Publicis Brasil Comunicao Ltda), Dante Letti (Souza Cruz S/A), EdmundoPenna Barbosa da Silva, Heitor Chagas de Oliveira, Hlio Ribeiro Duarte (HSBC Investment Bank Brasil S.A -Banco de Investimento), Jorge Gerdau Johannpeter (Gerdau S.A), Lzaro de Mello Brando (Banco BradescoS.A), Luiz Chor (Chozil Engenharia Ltda), Marcelo Serfaty, Marcio Joo de Andrade Fortes, Mauro Srgio daSilva Cabral (IRB-Brasil Resseguros S.A), Raul Calfat (Votorantim Participaes S.A), Romeo de FigueiredoTemporal (Estado da Bahia), Ronaldo Mendona Vilela (Sindicato das Empresas de Seguros Privados, deCapitalizao e de Resseguros no Estado do Rio de Janeiro e do Esprito Santo) e Srgio Ribeiro da Costa

Werlang.

SuplentesAldo Floris, Brascan Brasil Ltda, Gil berto Duarte Prado, Luiz Roberto Nascimento Silva, Nilson Teixeira (Bancode Investimentos Crdit Suisse S.A), Ol avo Monteiro de Carvalho (Monteiro Aranha Participaes S.A), Patrickde Larragoiti Lucas (Sul Amrica Companhia Nacional de Seguros), Pedro Aguiar de Freitas (Cia. Vale do RioDoce), Pedro Henrique Mariani Bittencourt (Banco BBM S.A), Rui Barreto (Caf Solvel Braslia S.A) e SrgioLins Andrade (Andrade Gutierrez S.A).

Instituio de carter tcnico-cientfico, educativo e filantrpico, criada em 20 de dezembro de 1944como pessoa jurdica de direito privado, tem por finalidade atuar, de forma ampla, em todas as matriasde carter cientfico, com nfase no campo das cincias sociais: administrao, direito e economia,contribuindo para o desenvolvimento econmico-social do pas.

FICHA TCNICA

FGV PROJETOS

Diretoria

Diretor Executivo

Cesar Cunha Campos

Diretor Tcnico

Ricardo Simonsen

Diretor de Controle

Antnio Carlos Kfouri Aidar

Vice-Diretor de Projetos

Francisco Eduardo Torres de S

Vice-Diretor de Estratgia e Mercado

Sidnei Gonzalez

Coordenao e Redao

Otavio Mielnik

Equipe de Produo

Coordenao

Melina Bandeira

Assessoria

Eduarda Moura | Manuela Fantinato | Teresa Borges

Projeto Grfico

Maria Joo Pessoa Macedo | Patricia Werner

Banco de Imagens

www.shutterstock.com

Impresso

Tiragem: 200 exemplares

Esta publicao de responsabilidade do autor e

no reflete, necessariamente, a opinio da FGV


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76 FGV PROJETOS | ENERGIA ELTRICA E INOVAES ENERGTICAS

APRESENTAO

O desenvolvimento do setor eltrico um dos grandes desafios das duas prximas dcadas. Ocrescimento da atividade econmica no Brasil, aliado ampliao de seu sistema produtivo e integrao de novos consumidores, requer uma estratgia capaz de articular as diversas fontes degerao de energia eltrica com a segurana de seu fornecimento. Ao mesmo tempo, a incidnciacrescente de restries econmicas, ambientais e geopolticas, em escala nacional e global, deveconsolidar a implantao de novos padres de produo e de uso da energia, por meio de inovaesorientadas sustentabilidade, eficincia e segurana de fornecimento de energia.

Este novo estudo da FGV Projetos, unidade de extenso de ensino e pesquisa da Fundao Getulio Vargas,tem o objetivo de apresentar uma viso aprofundada sobre o setor eltrico a partir de dois temas:Energia Eltrica e Inovaes Energticas. Elaborada pelo nosso especialista Otavio Mielnik, estapublicao se diferencia do enfoque habitual por dois motivos. Primeiro, por apontar a importnciada segurana de fornecimento como critrio para a escolha das alternativas de gerao. Em segundolugar, por demonstrar a relevncia das inovaes para superar limitaes crescentes de ordemquantitativa e qualitativa sobre o funcionamento dos sistemas energticos.

A hidreletricidade tem sido a principal fonte energtica do pas, tanto por suas caractersticaseconmicas, quanto, mais recentemente, por suas vantagens ambientais. O potencial de recursoshdricos do Brasil um dos maiores do mundo e nos ltimos 40 anos tem sido extensivam ente utilizadopara a expanso do sistema eltrico. Os critrios de utilizao de usinas no-hidreltricas reduzemsua oferta na matriz eltrica, ampliando a parcela da hidreletricidade. Os riscos dessa dependnciatm sido minimizados pela existncia de reservatrios de grande dimenso e pela interligao entrebacias hidrogrficas submetidas a regimes pluviomtricos distintos.

No entanto, essa situao torna-se menos confivel com o crescimento da demanda, que acentua oslimites de orientao e torna necessrio o estabelecimento de mecanismos e regras institucionais quevalorizem a diversificao do sistema de gerao eltrica. Embora essas limitaes se apresentemcom diferentes nveis de gravidade em cada pas, isso no reduz a amplitude de seus efeitos, o querefora o alcance global das inovaes energticas. Esse processo ser, assim, impulsionado aolongo das prximas dcadas, envolvendo inovaes energticas que permitam aumentar a oferta e

a diversidade dos recursos energticos, ampliar a qualidade dos servios energticos, e reduzir oscustos econmicos, ambientais e polticos associados oferta e ao uso de energia.

Esperamos, assim, que esta publicao cumpra seu papel essencial o de ampliar o conhecimentoda sociedade, academia, especialistas e gestores dos setores pblicos e privados, alm de contribuirpara a orientao de polticas e estratgias eficazes, que conduzam ao aprimoramento de iniciativase resoluo dos principais problemas ainda enfrentados pelo setor.

Boa leitura!

Cesar Cunha CamposDiretor da FG V Projet os


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I.ENERGIA

ELTRICA


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1110 FGV PROJETOS | ENERGIA ELTRICA

SUMRIOENERGIA ELTRICA

INTRODUO

CRITRIOS PARA A EXPANSO DA GERAO ELTRICA

DIVERSIDADE NA MATRIZ ELTRICA

ORGANIZAO DO MERCADO E EXPANSO DA GERAO

A EXPANSO DA GERAO NO NOVO MODELO DO SETOR ELTRICO

ALTERNATIVAS PARA A EXPANSO DA GERAO ELTRICA

HIDRELETRICIDADE CONVENCIONAL

LIMITAES DOS NOVOS RESERVATRIOS E SEGURANA ENERGTICA

OPES DA GERAO TRMICA CONVENCIONAL

TERMELETRICIDADE NUCLEAR

GERAO A PARTIR DE FONTES RENOVVEIS DE PEQUENA ESCALA

DIVERSIDADE ENERGTICA E GERAO DISTRIBUDA

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Aproveitar a dotao do pas em recursos hdricos trouxe vantagens, mas sua predominncia tornou

o sistema eltrico dependente das condies hidrolgicas. A quantidade de energia gerada depende do

comportamento das chuvas, o que faz variar de perodo para perodo a oferta do recurso no pas. No entanto,

reservatrios de regularizao anual ou plurianual nas usinas permitem o armazenamento da gua no

perodo de chuvas para sua utilizao futura, reduzindo o risco hidrolgico, i.e., o risco de que a vazo do

rio fique abaixo do mnimo necessrio para a gerao hidreltrica [ver Quadro 5 - Conceitos Relevantes na

Gerao de Energia Eltrica].

A interligao entre as regies permite tambm reduzir os riscos relacionados s variaes sazonais,

aproveitando a complementaridade hidrolgica e os excedentes de energia afluente entre regies,

principalmente entre a regio Sul e a regio Sudeste.

Grfico 1: Energia natural afluente por submercado

Ainda assim, h a necessidade de usinas trmicas capazes de complementar uma eventual reduo na

gerao hidreltrica causada pela falta de chuvas e de a tenuar a dependncia do sistema eltrico em relao

ao regime pluviomtrico. Por essa caracterstica, a energia eltrica no Brasil gerada por um sistema

hidrotrmico, cuja gesto est diretamente relacionada situao dos reservatrios, da qual depende o

acionamento de usinas trmicas [ver Quadro 2 - Gesto do Sistema Hidreltrico].

CRITRIOS PARA A EXPANSO DA GERAO ELTRICA

A segurana de fornecimento tem sido um componente primordial dos critrios para a expanso da gerao

de energia eltrica, muitas vezes em detrimento das condies de financiamento das empresas e da

sinalizao dos preos da energia.

O custo da expanso da gerao por meio da implantao de grandes hidreltricas, assoc iado s dificuldades

polticas de aplicao de tarifas compatveis, explica em grande parte a crise financeira do sistema eltrico

RESUMO

Esta publicao trata da preponderncia da hidreletricidade na gerao de energia eltrica no Brasil e seus

efeitos sobre as condies de operao do sistema, as restries ao mercado e a competitividade das demais

tecnologias de gerao. Como alternativa, a definio de uma estratgia de longo prazo, que institua a

diversificao da matriz eltrica, permite integrar um conjunto de tecnologias energticas com diferentes

caractersticas, que podem garantir a segurana de fornecimento em um ambiente de concorrncia para a

expanso da gerao.

INTRODUO

A expanso da capacidade de gerao de energia eltrica tem importncia estratgic a por suas consequncias

econmicas, financeiras, empresariais, tecnolgicas e ambientais. A seleo dos projetos de gerao

que atendero demanda prevista de eletricidade segue, em geral, critrios que correspondem melhor

alocao dos recursos disponveis. Mas a escolha dos novos investimentos pode ser limitada por aspectos

relacionados s condies de administrao do sistema eltrico, que apresenta caractersticas especficas

tanto em sua demanda quanto em sua oferta.

O sistema eltrico brasileiro tem caractersticas estruturais, das quais decorrem condies tcnicas

de funcionamento diferenciadas em comparao com outros pases, o que tem efeito decisivo sobre a

organizao do mercado de energia eltrica e resulta em um regime econmico e institucional especfico.

O aproveitamento do enorme potencial de recursos hdricos do pas estruturou, ao longo de 60 anos,

entre 1949 e 2010, um sistema de gerao de energia eltrica predominantemente hidreltrico 72% da

capacidade instalada, 94% da energia gerada em 2009 e de propriedade principalmente estatal (85% da

capacidade de gerao do pas). Beneficiado pelo conhecimento tcnico e pela capacidade de financiamento

do governo federal aplicados na sucessiva construo de usinas, gradualmente realizadas em bacias

prximas aos mercados, esse sistema teve impulso decisivo com a construo de grandes hidreltricas na

dcada de 1980, como Itaipu e Tucuru, que correspondem a cerca de 20% da capacidade do pas em 2010.


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No perodo que antecedeu a reforma da dcada de 1990, o principal componente da poltica governamental

para a expanso da gerao era a garantia de fornecimento. O governo federal aplicava uma regulao

tarifria que tinha por critrio o custo de servio prestado pelas empresas avaliadas com base em suas

despesas operacionais e uma taxa de retorno razovel pelo capital investido , estabelecendo uma tarifa

que cobrisse os custos incorridos. Para garantir o fornecimento de energia para empresas cujos custos

excedessem o valor das tarifas, criou-se um mecanismo de redistribuio de perdas a Reserva Global

de Garantia (RGG) que financiava as empresas deficitrias com recursos das empresas superavitrias

e estabelecia a equalizao tarifria, de modo que a remunerao de cada empresa ficasse em torno da

remunerao mdia do conjunto das empresas.

As empresas eltricas operavam em estrutura de monoplio regulado, como empresas integradas atuando

nos segmentos de gerao, transmisso, distribuio e comercializao em mercados cativos (reas de

concesso). O preo desses servios era dado para o conjunto dos segmentos e cobrado em tarifas que eram

submetidas pelas empresas ao agente regulador. A integrao garantia o equilbrio financeiro do conjunto,

compensando as perdas em um segmento com os benefcios de outro. Uma das justificativas para isso era

dada pelas economias de escala, graas aos rendimentos crescentes e reduo dos custos unitrios que

ocorrem nas indstrias de rede, como o caso do setor eltrico.

A formao de empresas independentes em cada uma das fases anteriormente realizadas pela empresa

integrada permitiu uma melhor alocao dos recursos envolvidos. Os segmentos de transmiss o e distribuio

de eletricidade esto submetidos condio de monoplio natural, devendo o servio ser prestado por

apenas uma empresa, submetida ao agente regulador que lhe impe condies de funcionamento e de

tarifao como se estivesse em concorrncia. No entanto, a gerao e a comercializao de energia eltrica

apresentam as condies para que haja concorrncia entre empresas.

A aplicao dessas condies ao sistema predominantemente hidreltrico do Brasil apresenta, no entanto,

condies particulares. A insero das usinas hidreltricas exige regras especficas que integrem o regimede vnculos tcnicos e comerciais cooperativos preexistentes na gesto de usinas ao longo de uma mesma

bacia e na gesto de diferentes bacias. Quando situadas em um mesmo rio, a concorrncia entre usinas exi ge

um complexo processo de gesto da bacia, envolvendo mecanismos de compensao a usinas situadas a

jusante pela utilizao de recursos hdricos por usinas situadas a montante dos rios. Isso porque, em sua

origem, o sistema hidreltrico brasileiro foi estruturado de modo a capturar as sinergias entre reservatrios

de uma mesma bacia e garantir a complementaridade hidrolgica entre as diversas bacias submetidas a

regimes distintos.

A escolha do local de cada usina era feita em funo do mximo aproveitamento do conjunto da bacia,

medido pela chamada energia firme do sistema. Era este o critrio para atender demanda. A energia

firme era tambm aplicada para estabelecer o ndice de Custo-Benefcio (que servia para a comparao entre

ANTECEDENTES NA EXPANSO DA GERAO

Quadro 1

no incio da dcada de 1990. As dificuldades para financiar a capacidade de expanso das empresas

estatais de gerao acabaram convergindo com o movimento de reforma dos sistemas eltricos em curso em

vrios pases, especialmente no Reino Unido, Estados Unidos, Canad, Austrlia, Nova Zelndia, Noruega,

Argentina e Chile.

A reforma dos sistemas eltricos teve por objetivo promover a melhor alocao dos recursos envolvidos

na implantao e operao dos sistemas eltricos. Nessa evoluo, o preo da energia eltrica passou a

ser o principal direcionador da expanso da capacidade de gerao, sendo determinado, em geral, em um

mercado de curto prazo (preo spot) de energia eltrica. Em um sistema eltrico em que haja concorrncia,

o preo spotresulta da interao entre a demanda e a oferta de diversas tecnologias de gerao. No Brasil, o

preo spotsegue lgica distinta e corresponde ao custo da gerao para atender a uma demanda adicional,

chamado Custo Marginal de Operao (CMO). Esse preo no decorre da oferta e da demanda de energia

eltrica dos agentes em um mercado, mas resulta de um modelo matemtico utilizado pelo operador dosistema para determinar a composio ideal de gerao hidreltrica e gerao termeltrica que minimize o

custo total da operao [ver Quadro 2].


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colocao de sua energia no mercado, recebendo, em cons equncia, a outorga e a concesso para a gerao.Enquanto em um ambiente de concorrncia a definio das escolhas energticas decorre da diversidade decustos e da segurana (de fornecimento e ambiental) apresentadas pelas diferentes tecnologias de geraoem funo de condies de acesso (aos recursos) e locacionais (em relao aos consumidores), no se podedizer o mesmo de um quadro regulatrio no qual a hidreletricidade convencional (usinas com capacidadeacima de 30 MW acionadas pelo operador do sistema) condiciona a viabilidade das demais opes.

Decises sobre a gerao complementar hidreletricidade convencional tm sido tomadas pelo ConselhoNacional de Poltica Energtica (CNPE), sem que seja definida, de modo mandatrio, uma estratgia delongo prazo que articule a expanso diversificada da capacidade de gerao. A EPE publica anualmente umPlano Decenal de Expanso de Energia (PDE) e, periodicamente, um Plano Nacional de Energia, estudo deplanejamento integrado que inclui estimativas de longo prazo (com carter indicativo) para a expanso da

capacidade de gerao. Os dois estudos so submetidos aprovao do CNPE.

Grfico 3: Preo spot e nvel dos re servatrios (Sudeste/Centro-Oeste)

Assim, apesar da possibilidade de o risco hidrolgico afetar a capacidade de gerao em um perodo detempo relativamente exguo para garantir a construo de novas usinas, no h regulao mandatria

fixando um percentual determinado de segurana trmica para a gerao de energia eltrica. O que existeso mecanismos de sinalizao como a Curva de Averso ao Risco (CAR) e o nvel mnimo de seguranade 10% ao final do perodo seco (nos meses de outubro e novembro) para o acionamento de usinastrmicas destinados preservao da gua dos reservatrios. A CAR indica, ao longo de dois anos, os nveismnimos de armazenamento de gua nos reservatrios de um submercado necess rios ao atendimento plenoda demanda. Caso sejam atingidos os nveis mnimos, os preos spotaumentam e viabilizam o acionamentode usinas trmicas para que o nvel de segurana dos reservatrios seja preservado.

Entre as medidas emergenciais, decorrentes da gesto do sistema hi drotrmico, o Comit de Monitoramentodo Setor Eltrico (CMSE) tem autonomia para decidir o acionamento de usinas trmicas sem levar em contaa ordem do custo de gerao (chamado acionamento fora da ordem de mrito), desde que o estudo doOperador Nacional do Sistema (ONS) aponte essa necessidade. Em janeiro de 2009, o CMSE determinou essamodalidade de acionamento para evitar que o nvel dos reservatrios no submercado Sul ficasse abaixo dolimite mnimo de 40% da curva de averso ao risco.

O sistema hidreltrico brasileiro foi estruturado de modo a capturar sinergias entre reservatrios de umamesma bacia e garantir a complementaridade hidrolgica entre as diversas bacias submetidas a regimesdistintos. Para isso, foram definidas regras especficas para integrar o regime de vnculos tcnicos ecomerciais cooperativos na gesto de usinas de uma mesma bacia e na gesto de diferentes bacias. Dessemodo, a concorrncia entre usinas situadas em uma mesma bacia tornou necessrio um processo de gestoda bacia, envolvendo mecanismos de compensa o para usinas situadas a jusante em razo da utilizao derecursos hdricos por usinas situadas a montante dos rios. Alm disso, a variao das condies hidrolgicasnas bacias do sistema hidreltrico pode afetar o nvel de armazenamento de gua dos reservatrios e agerao de energia eltrica de cada usina. Essas alteraes constituem riscos hidrolgicos e para reduzi-losfoi criado, em 1998, o Mecanismo de Realocao de Energia (MRE), que equilibra ganhos e perdas entre oconjunto das usinas hidreltricas do sistema [ver Quadro 1 - Antecedentes na Expanso da Gerao].

O MRE consolida a dominao da gerao hidreltrica, estabelece barreiras entrada de alternativas de

gerao complementar e reduz a exposio dos geradores do MRE caso os riscos hidrolgicos afetem oconjunto das bacias. Por sua influncia na formao do preo spot, o MRE tem papel central no sistemacooperativo centrado na gerao hidreltrica.

No sistema eltrico brasileiro, a gerao no hidreltrica tem papel residual, embora contribuaestrategicamente para (1) a garantia de suprimento diante da incerteza das condies hidrolgicas,(2) a dinamizao da concorrncia na gerao de energia eltrica e (3) o desenvolvimento de tecnologiasalternativas de gerao. De fato, a segurana de fornecimento deveria ter dimenso institucional eestabelecer, de modo mandatrio, a diversidade entre fontes energticas como critrio de estruturaodo sistema eltrico e no apenas de sua gesto.

DIVERSIDADE NA MATRIZ ELTRICA

A diversidade tem assumido papel crucial na estruturao recente dos sistemas eltricos em razo devrios aspectos, como econmico (concorrncia entre fontes energticas e aproveitamento da existncia decondies diferenciadas de custos de produo e de comercializao), geopoltico (reduo da dependnciadas importaes de pases politicamente instveis), ambiental (diluio dos efeitos de fontes energticascom elevado teor em carbono).

As vantagens do sistema eltrico predominantemente hidreltrico so atenuadas pelos riscos advindos dascondies de dependncia de uma fonte energtica. De fato, um sistema diversificado reduz a vulnerabilidade egrande parte dos riscos que ameaam sistemas nos quais apenas uma fonte energtica ocupa espao preponderante.

Apesar de a gerao de energia eltrica no Brasil ser considerada competitiva, podendo, portanto,contemplar quaisquer tecnologias de gerao, os investimentos tm sido orientados prioritariamente parausinas hidreltricas, cujo inventrio, desde 2004, atribuio da Empresa de Pesquisa Energtica (EPE),do Ministrio de Minas e Energia. De modo geral, o planejamento determinativo restringiu a esfera deatuao da Aneel, ente do Estado, cujo mandato transcende o horizonte eleitoral do governo federal e,entre outras funes, refora a segurana aos investimentos de longo prazo como os dedicados expansoda capacidade de gerao de energia eltrica.

O processo de concorrncia entre empresas de gerao diz respeito ao preo de venda da energia eltricaa ser gerada pelas usinas apresentadas nos leiles de energia nova, nos quais competem os candidatos


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Figura 1: Deciso sobre gerao presente e futura

A escolha ilustra a operao otimi zada do sistema hidrotrmico que procura minimizar o cus to de operao,

considerando a previso da demanda de eletricidade e a evoluo da oferta e dos preos das alternativas

em gerao trmica. O elemento crtico da escolha dado pelo registro histrico das vazes e modelos

probabilsticos utilizados com o objetivo de reduzir o risco hidrolgico e definir o campo de escolha do

operador. No entanto, o crescimento da demanda e a reduo da capacidade de armazenamento dos

novos reservatrios introduzem uma restrio substancial e determinam a necessidade de ampliao da

participao de outras tecnologias de gerao e capacidade adicional de gerao de reserva na operao

energtica do sistema.

A flexibilidade e o custo de gerao so relevantes para a competitividade dessas tecnologias e para

a segurana do sistema. Ampliar a parcela de gerao trmica com clusulas de gerao inflexvel (i.e.,

garantida) no perodo seco (maio a novembro) pode torn-la mais competitiva, gerando na base e dando

maior flexibilidade operao energtica, porque permitir que os geradores faam contratos de longo

prazo com os fornecedores de combustvel.

Quadro 2 (cont.)

Para o planejamento de mdio prazo (um a cinco anos), o operador do sistema emprega um modelo

(NEWAVE), que utiliza o histrico de afluncias para gerar sries sintticas de afluncia e, com isso,

determinar as caractersticas da operao energtica tais como, volume de energia natural afluente,

usinas que sero acionadas que minimizem o custo total de operao. Mas a incerteza das vazes faz com

que, nessa operao de custo mnimo, haja uma probabilidade que est inscrita nos dados histricos de

afluncia de falta de energia natural afluente, o que se convenciona chamar de risco de deficit, que o

risco de que, em um dado cenrio de a fluncias, o sistema no consi ga atender a demanda. Estabelecer esse

risco em 5% significa que o acionamento das usinas deve ser ajustado de modo a garantir que a demanda

ser atendida em 95% dos cenrios simulados. Significa, tambm, que caso o risco de deficitexceda 5%,haver necessidade de construir novas usinas ou estabelecer polticas de racionamento de modo a reduzir o

risco a 5%. Cabe salientar que uma reduo do risco de deficitabaixo de 5% equivale a aumentar o seguro

contra um eventual racionamento e determinar um acionamento diferenciado das usinas, a um custo de

operao mais elevado, que atenda a esse nvel de risco

Um componente importante nesse processo o valor da gua ou custo de oportunidade da gua, que

calculado pelo programa de otimizao do operador do sistema como sendo igual ao custo marginal da

termeltrica mais cara em operao. Desse modo, o custo de oportunidade da gua equivale ao CMO do

sistema, que vem a ser o preo spotda eletricidade sem os limites superior e inferior definidos pela Aneel.

Considera-se que o Custo da Operao ( CO) o custo da gerao trmica. No entanto, para efeito de mercado,

o preo da energia se forma no CMO, que o valor gasto para gerar 1 MW adicional em relao gerao

existente. O CMO a derivada do custo de operao (CO) em relao gerao total.

Pela lgica de um sistema hidrotrmico, formado por usinas hidreltricas e termeltricas com predominncia

das primeiras (como o caso do Brasil, do Chile, do Canad, da Noruega), a incerteza em relao ao nvel

de armazenamento de gua (= energia) nos reservatrios faz com que, a cada ms, o operador do sistema

proceda a uma avaliao entre gerao presente e gerao futura, uma escolha que pode ser esquematizada

em duas situaes:

(1)se decidir pelo acionamento de hidreltricas no presente para economizar os custos da gerao trmica,

caso ocorra uma estiagem neste e no perodo seguinte, poder aumentar o risco de deficite ser necessrio

maior recurso gerao trmica;

(2)se decidir pelo acionamento de trmicas no presente para economizar gua nos reservatrios para uso

futuro pelas hidreltricas, caso a vazo afluente resultante do perodo de chuvas seja muito elevada, ser

necessrio verter gua dos reservatrios, desperdiando desse modo energia e tornando questionvel a

opo pela gerao trmica feita no passado.

GESTO DO SISTEMA HIDRELTRICO

Quadro 2


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eltrica e (3) a estrutura de demanda setorial, sazonal e geogrfica de energia eltrica. Alm disso, so

relevantes as restries econmicas e ambientais para a escolha das tecnologias que compem a expanso

da gerao.

De um modo geral, com certas diferenas segundo os pases, no perodo anterior reforma dos sistemas

eltricos, quando prevaleciam monoplios regulados (estatais ou privados) na oferta de energia

eltrica, a expanso da gerao era determinada pela deciso das empresas, que tinham o monoplio de

fornecimento em determinado territrio e repassavam aos consumidores o financiamento da expanso da

gerao. A deciso das empresas era baseada na seleo de alternativas em funo de um planejamento

de mnimo custo.

O ponto crtico da reforma dos sistemas eltricos para a expanso da capacidade de gerao do sistema

eltrico foi a introduo dos produtores independentes de energia como concorrentes das empresas

que dispunham at ento do monoplio territorial da gerao de energia eltrica. Iniciada em 1978, nos

Estados Unidos, com o Public Utility Regulatory Policies Act(PURPA), essa nova condio para a gerao

de energia eltrica foi aplicada no Reino Unido, Sucia, Noruega, Dinamarca e tornou-se o fundamento da

Diretiva 2003/54/EC da Unio Europeia em 2003, que estabeleceu as regras para o mercado interno de

eletricidade. Essa transformao tinha por objetivo reduzir os custos da energia eltrica, promovendo uma

gesto eficiente do sistema eltrico por meio da separao da gerao, operao do sistema, transmisso,

distribuio e comercializao em diferentes empresas.

Nos Estados Unidos, em um ambiente competitivo, sem garantia sobre a taxa de retorno dos investimentos

realizados, a escolha da tecnologia de gerao cabe empresa de gerao (seja ela concessionria ou

independente) e eventuais erros nessa escolha conduzem a pesadas perdas. Os fabricantes das diversas

tecnologias de gerao de energia eltrica competem pela escolha que feita pelas empresas de gerao.

Desde 1996, ampliou-se a parcela da gerao no regulada controlada por produtores independentes de

energia com a aprovao das Ordens ns 888 e 889 da Federal Energy Regulatory Commission (o agente

regulador federal dos Estados Unidos). O quadro regulatrio pode diferir nos estados, segundo o modelo

de organizao do mercado aplicado, do mais tradicional onde a gerao regulada ao mais liberal com

a gerao desregulamentada, nos quais produtores independentes e concessionrios, operando diversas

tecnologias, concorrem entre si para a venda de energia eltrica. H propores incentivadas, como no

caso das fontes renovveis de pequena escala, com o Padro de Portflio de Renovveis (RPS Renewable

Portfolio Standard, em ingls).

No Brasil, o modelo institudo em 2004 estabelece que a expanso da capacidade de gerao seja

determinada por contratos de longo prazo, negociados em leiles entre geradores e distribui doras de energia

eltrica, que devem cobrir a totalidade da demanda prevista das distribuidoras. Esses contratos tornaram-

se os direcionadores dos investimentos para a expanso da gerao. O modelo reforou as caractersticas

da gerao predominantemente hidreltrica, limitando a oferta de outras tecnologias de gerao a decises

poltico-administrativas e restringindo a competio, no caso das hidreltricas, ao leilo que escolhe a

empresa ou consrcio de empresas que prope a menor tarifa para a construo e operao de usinas que o

governo seleciona. Na prtica, o governo que determina as condies de compra da capacidade adicional

de gerao, entendendo que desse modo supera uma falha de mercado.

Um indicador relevante para a segurana de fornecimento que se refere ao conjunto da capacidade

instalada no sistema a margem de reserva de gerao, que sinaliza se a capacidade de gerao

suficiente para atender demanda. Essa medida se define como a percentagem de capacidade instalada

que excede a capacidade necessria para atender ponta do sistema, de modo a cobrir eventuais falhas no

fornecimento ou sbitos acrscimos na demanda, sendo considerada satisfatria quando atinge de 15% a

20%. Em muitos pases, essa reserva de gerao considerada dentro de um mercado de capacidade e

utilizada juntamente com o mercado spotpara aumentar a confiabilidade do sistema. Como todo mecanismo

de seguro, essa reserva implica um custo adicional e deve ser comparada aos prejuzos econmicos e

sociais da falta de energia ou de sua drstica reduo no caso de racionamento preventivo. Do mesmo

modo, aumentar a redundncia do sistema de transmisso implica gasto adicional que deve ser avaliado

em comparao com o risco de apages por no ampliar as opes de acesso de grandes blocos de energia

aos centros de consumo. Esse aspecto deve ser considerado com preocupao estratgica, pois, embora

com baixa probabilidade, eventos dessa natureza so de grande impacto sobre o conjunto das atividades

no pas.

O modelo implantado em 2004 instituiu a energia de reserva e regulamentou sua formao em janeiro de

2008 por meio de leiles, que tm por objetivo aumentar a segurana do fornecimento de energia eltrica.

Dois leiles de energia de reserva foram realizados, um orientado biomassa e outro energia elica, tendo

sido contratados 3.570 MW, sendo 1.764 MW no leilo de biomassa (agosto de 2008) e 1.806 MW no leilo

de energia elica (dezembro de 2009).

Ainda que a diversidade das fontes para gerao eltrica seja um dos pressupostos para garantir a segurana

energtica, a nica regulao que determina essa orientao est na Lei n 10.438 de 2002, que instituiu

o Programa de Incentivo s Fontes Alternativas (Proinfa) e estabeleceu que 10% da gerao em 2022

devero resultar de fontes renovveis de pequena escala (Pequenas Centrais Hidreltricas - PCHs, biomassa

e energia elica). Em sua origem, o Proinfa previa a instalao de uma capacidade de gerao de 3.300 MW,

dos quais 1.100 MW em PCHs, 1.100 MW em biomassa e 1.100 MW em elicas, que disporo de contratos

de fornecimento com a Eletrobras por 20 anos.

Na prtica, a questo da diversidade tem sido tratada por meio de decises governamentais, tomadas pelo

Conselho Nacional de Poltica Energtica, em funo de critrios relacionados operao hidrotrmica

do sistema eltrico, sem que haja uma estratgia de longo prazo, definida em lei, para a estruturao da

segurana no fornecimento de energia eltrica. Assim, mesmo com uma parcela de 72% da capacidade

instalada total de energia eltrica, o custo competitivo da hidreletricidade se sobrepe ao potencial dos

riscos hidrolgicos.

ORGANIZAO DO MERCADO E EXPANSO DA GERAO

A expanso da capacidade de gerao depende do modelo de organizao do mercado de energia eltrica,

para o qual contribuem (1) o quadro regulatrio, (2) as condies tecnolgicas do sistema de gerao


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H duas modalidades de leilo regulado para expanso da gerao de energia eltrica:

(1) leilo de energia nova e

(2)leilo de energia alternativa (que tem sido convertido em leilo de energia de reserva).

LEILO DE ENERGIA NOVA

No modelo implantado em 2004, os contratos de fornecimento de energia eltrica para atender

demanda prevista pelas distribuidoras tornaram-se a via privilegiada para os investimentos em

expanso da gerao. Todas as distribuidoras participam do leilo, o que resulta em economias de

escala e em equalizao das tarifas. O governo apresenta aos investidores um conjunto de projetos para

gerao hidreltrica, incluindo a outorga da concesso e licena ambiental prvia, sendo permitido

aos investidores adicionar novos projetos ao conjunto de opes, tais como, termeltricas, conexes

internacionais, entre outras, vinculadas a uma capacidade fsica. Consumidores livres e autoprodutores

tambm podem disputar concesses de usinas hidreltricas fazendo ofertas por esses novos projetos.

No caso dos leiles de energia nova, esses contratos de compra de energia, que envolvem a demanda

prevista por cada distribuidora, devem estar vinculados garantia fsica das usinas. Isso reduz os riscos

para os investidores em gerao porque, por um lado, a expanso da capacidade instalada de produo

j est sob contrato de longo prazo antes mesmo de ser construda e, por outro, garante-se uma receita

futura estvel, pois a demanda prevista refere-se ao mercado cativo das distribuidoras, que s pode

consumir energia eltrica fornecida por elas e cujas condies de substituio por outro energtico,

mesmo que apenas para certas finalidades, ainda so remotas. Autorizada a vender a totalidade de sua

energia assegurada, uma usina pode optar por concorrer com apenas uma parte no leilo e vender o

restante no mercado livre.

Os geradores disputam contratos de longo prazo (geralmente estabelecidos em 15 anos para termeltricas

e em 30 anos para hidreltricas) para o suprimento de energia eltrica, com entrada em operao em

cinco anos (A-5) e em trs anos (A-3). No primeiro caso (chamado de Leilo Principal), o prazo de cinco

anos corresponde ao tempo necessrio para construo de uma usina hidreltrica. No segundo caso

(chamado Leilo Complementar), realizado dois anos depois do A-5, uma oportunidade de corrigir

eventuais alteraes na demanda prevista, alm de permitir que sejam construdas termeltricas (cujo

prazo mdio de construo de trs anos), com menor risco em relao demanda prevista, determinada

ento com menor grau de incerteza. No caso das usinas hidreltricas, uma vez assinado o contrato de

fornecimento, os investidores que venceram a disputa recebem a concesso por um perodo de 30 anos.

LEILES PARA EXPANSO DA GERAO

Quadro 3

regulado e no mercado livre para compensar o risco de longo perodo de preos baixos no mercado spot

e (2) negociando parte de sua capacidade ao preo spotno mercado livre. Em 2010, o mercado livre tem

movimentado 25% do total de energia eltrica comercializado.

No caso das usinas hidreltricas, o processo de licitao envolve a outorga e concesso de novas usinas.

O elemento central da competio dado pelo Custo Marginal de Referncia (CMR) preo de reserva,

preo mximo de compra , definido pela EPE e apresentado antes do incio do leilo, como uma

indicao aproximada do custo de gerao mais elevado das usinas em competio. A partir desse valor,

os interessados apresentam seus lances, sendo vencedor aquele que fizer a menor oferta de preo para

a licitao de cada usina. A importncia da disputa na licitao de uma usina dada pelo percentual de

decrscimo entre o custo marginal de referncia e o lance vencedor.

No leilo das usinas trmicas, o elemento central que permite comparar os diferentes produtos oferecidos

o ndice de Custo-Benefcio (ICB), que determina o custo anual de um contrato. Esse ndice inclui, para

cada usina trmica, valores indicados pela EPE e valores indicados pelos geradores trmicos antes do

incio do processo. Durante o leilo, os geradores trmicos apresentam seus lances na forma de Receita

Fixa valor da receita anual desejada , que includa na frmula do ICB. As trmicas vencedoras

assinam contratos por disponibilidade de energia, no mbito dos quais recebem anualmente a Receita

Fixa (que cobre os custos fixos da usina e constitui a totalidade de sua remunerao), enquanto os custos

variveis de combustvel, manuteno e operao sero assumidos pelo conjunto das distribuidoras

quando houver necessidade de acionamento dessas usinas trmicas. Uma usina ser acionada quando

o preo spotdo sistema superar seu custo varivel, em funo da ordem de mrito, partindo da usina

com menor custo varivel de operao para aquela com maior custo varivel de operao [ver Quadro 2].


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Quadro 3 (cont.)

Tabela 2:Leiles para expanso da capacidade de gerao (Fontes Alternativas).

Energia e preo mdio contratados.

MODALIDADES DE CONTRATO ENTRE DISTRIBUIDORAS E GERADORES

H duas modalidades do contrato a ser estabelecido entre distribuidoras e gerador. A escolha entre

ambas do Ministrio de Minas e Energia e tem influncia sobre o resultado do leilo:

Contrato por quantidade de energia

Contrato por disponibilidade de energia

O contrato por quantidade de energia aplicado, em geral, para usinas hidreltricas. Por esse contrato,

a distribuidora paga um valor fixo pela energia contratada (R$/MWh). Os demais componentes (custos

de operao e manuteno, eventuais riscos hidrolgicos ou benefcios financeiros) so alocados ao

gerador.

Quadro 3 (cont.)

Tabela 1: Leiles para expanso da capacidade de gerao (energia nova)

LEILO DE ENERGIA ALTERNATIVA

Os leiles de energia alternativa so especficos para a utilizao de fontes renovveis de pequena

escala (biomassa, pequenas centrais hidreltricas, elica e solar) em contratos de longo prazo (10 a 30

anos), seguindo a mesma dinmica e periodicidade dos leiles de energia nova, cinco anos antes e trs

anos antes da entrada em operao da capacidade instalada.

(*) 30% sero vendidos no mercado livre


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ALTERNATIVAS PARA A EXPANSO DA GERAO ELTRICA

Em um sistema eltrico diversificado, a oferta de energia eltrica formada por um conjunto de tecnologias

de gerao que pode ser hierarquizado em funo de critrios econmicos e ambientais. Um primeiro

critrio classifica as tecnologias de gerao em funo de sua participao no sistema, seja como gerao

de base, seja como gerao de ponta. Na gerao de base, so acionadas as tecnologias que atendem

demanda normal e geram energia eltrica continuamente. Na gerao de ponta, ficam tec nologias que geram

eletricidade de modo intermitente para atender demanda superior normal, que ocorre nos perodos de

ponta ao longo do dia, da semana ou sazonalmente. Por exemplo, tecnologias com elevado cus to de capital,

elevado fator de carga e baixo custo operacional como a energia hidreltrica e a energia nuclear so

apropriadas para a gerao de base, enquanto tecnologias com baixo custo de capital, baixo fator de carga

e elevado custo operacional como a energia termeltrica a leo combustvel ou diesel so utilizadas na

gerao de ponta [ver Quadro 5].

Nos pases em que a energia eltrica est sob regime de monoplio regulado, o investimento das empresas

para expanso da capacidade de gerao formado por um conjunto de projetos que atendem aos critrios

econmicos, ambientais e de confiabilidade das agncias reguladoras e por um benefcio para as empresas

de energia eltrica.

Nos pases em que a gerao de energia eltrica competitiva, alm dos critrios econmicos, ambientais e

de confiabilidade, a definio dos investimentos para a expanso da gerao segue critrios de lucratividade.

Em contrapartida, as empresas de gerao eltrica assumem os riscos em relao demanda futura (que

pode ser insuficiente em relao s suas necessidades de receita) e concorrncia de outras empresas de

gerao (que podem ter feito escolhas mais eficientes e serem mais competitivas).

As opes de gerao de energia eltrica podem ser consideradas segundo as fontes energticas e segundo

o tamanho/escala das unidades geradoras. No sistema eltrico brasileiro, em 2010, uma classificao

por tecnologia de gerao permite evidenciar suas vantagens econmicas, ambientais, locacionais e sua

participao potencial para a diversificao da matriz eltrica e a segurana de suprimento.

Hidreletricidade convencional (capacidade instalada acima de 30 MW)

Termeletricidade convencional

Gs natural

leo combustvel

leo diesel

Carvo mineral

Termeletricidade nuclear

Pequenas centrais hidreltricas (capacidade instalada at 30 MW e reservatrio de at 13 km2)

UsinasElicas

Bioeletricidade

Quadro 3 (cont.)

O contrato por disponibilidade de energia aplicado, em geral, para usinas termeltricas. Nesse

contrato, a receita do gerador se limita a uma soma fixa anual paga pela distribuidora ao longo do perodo

de contrato, que remunera os custos de investimento e outras despesas fixas. Os custos operacionais e

de combustvel ficam a cargo da distribuidora, que assume eventuais benefcios e riscos: (1) caso a

produo da usina seja inferior sua energia assegurada, a distribuidora dever comprar a energia que

falta no mercado de curto prazo ao preo spot; (2)caso a produo da usina seja superior sua energia

assegurada, o excesso pertence distribuidora, que tratar de vend-lo no mercado de curto prazo.

ALGUNS ASPECTOS RELEVANTES DOS LEILES

Nos leiles de contratos de quantidade, a EPE define o preo-limite para a contratao. Chamado de Custo

Marginal de Referncia (CMR), esse limite corresponde maior estimativa do custo de gerao das usinas

a serem licitadas. Em sucessivas rodadas, os concorrentes submetem lances contendo a quantidade de

energia que pretendem vender (em lotes de 1 MW mdio) e o preo de venda. A cada rodada, o preo de

venda vai sendo reduzido at que a oferta no atenda mais demanda estimada.

Nos leiles de contratos de disponibilidade, antes do leilo, o gerador informa EPE o volume de gerao

mnima e o Custo Operacional Varivel Unitrio (CVU) da usina. Com base nessa informao, por um

procedimento de simulao, a EPE fornece a Garantia Fsica da usina, assim como uma estimativa

do custo operacional (COP) e uma estimativa das transaes no mercado spotque poder incorrer

distribuidora (CEC).

De maneira a permitir uma melhor comparao entre diferentes lances no processo de leilo, o Comit do

Leilo desenvolveu um ndice de comparao, chamado ndice de Custo-Benefcio, a ser calculado para

cada contrato e que determina seu custo anual total esperado do ponto de vista da distribuidora.

Tendo por base os resultados dos leiles de energia nova, a EPE considera que os lances aceitos nos leiles

ocorridos em 2008 para entrega de energia em 2012 podem servir como aproximao configurao do

sistema em 2013 e indicao do custo marginal de expanso do sistema naquele momento. A esse preo,

seria possvel atender demanda, seja construindo a usina ou operando o sistema. No Plano Decenal de

Expanso de Energia 2019, o custo marginal de expanso foi fixado em R$ 113,00/MWh.


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LIMITAES DOS NOVOS RESERVATRIOS E SEGURANA ENERGTICA

O potencial de recursos hdricos a ser explorado nas prximas dcadas situa-se, em sua maior parte

(73%), nas regies Centro-Oeste e Norte, principalmente na Amaznia, onde no se aplica a construo

de reservatrios de regularizao e onde a vazo dos rios cai drasticamente no perodo seco. Essas

condies da capacidade instalada hidreltrica potencial apresentaro restries graduais operao

hidrotrmica e evoluo estimada do nvel dos reservatrios de regularizao como indicador para

o acionamento de usinas trmicas. Como o crescimento da demanda no ser acompanhado por

acrscimo proporcional no volume de energia represada nos reservatrios de regularizao, ser

necessrio maior volume de gerao complementar e novos critrios de gesto do sistema eltrico para

garantir o fornecimento e a segurana energtica.

OPES DE GERAO TRMICA CONVENCIONAL

As usinas termeltricas apresentam custos de gerao diversos em funo da tecnologia utilizada, que sempre

inclui o custo dos combustveis. Em geral, podem localizar-se prximo aos grandes mercados consumidores

(centros de carga), o que deve ser traduzido em menores custos de transmisso. As usinas nucleares tm

elevado custo de investimento e o maior tempo de construo (10 anos em condies normais), enquanto

as usinas termeltricas a gs natural a ciclo combinado tm o menor custo de investimento e tempo de

construo de trs anos. A escolha das termeltricas obedece a critrios econmicos (de custo de

gerao), de segurana de fornecimento (acesso aos combustveis) e ambientais (de emisso de gases

de efeito estufa).

Termeltricas a Gs NaturalUsinas a gs natural a ciclo combinado tm custo de instalao de cerca de US$ 600/kW e menor impacto

ambiental quando comparadas s termeltricas a leo diesel, a leo combustvel e a carvo. O tempo de

construo de trs anos e a usina tem vida til de 30 anos. A segurana de fornecimento ainda relativa,

porque parte substancial do gs natural consumido no pas (45% em 2009) importada de um nico

fornecedor (Bolvia). Estima-se que haja um acrscimo de 18 milhes de m3 de gs natural na sua oferta

em 2010 proveniente de jazidas em desenvolvimento. Alm disso, geradores devem importar gs natural

liquefeito (GNL) de fornecedores no mercado internacional para gerao sazonal de termeletricidade. Nesse

caso, mesmo considerando custos adicionais com o processo de regaseificao no Brasil, a utilizao do GNL

pode apresentar vantagem econmica diante do possvel excesso de oferta no mercado com a explorao e

utilizao de grande volume de gs de xisto em substituio ao gs natural nos Estados Unidos.

Termeltricas a leo Combustvel ou DieselAs usinas termeltricas a leo diesel e leo combustvel tm um tempo de construo relativamente rpido,

sendo menor no caso das trmicas a leo diesel embora a um custo de combustvel mais caro. Uma usina

de 480 MW tem custo de instalao de US$400/kW. Na comparao entre ambas, apesar de apresentarem

custos operacionais superiores, o custo agregado da energia eltrica gerada por leo diesel o mais

Gerao distribuda

Gs natural

leo diesel

Biomassa

HIDRELETRICIDADE CONVENCIONAL

As usinas hidreltricas apresentam o menor custo de gerao, sendo elevados o investimento para

implantao da usina (R$ 2.500/kW instalado) e seu tempo mdio de construo (quatro a cinco anos

em condies normais). Hidreltricas tm vida til de 30 anos, perodo que pode ser ampliado com a

modernizao e repotenciao de usinas (troca de turbinas e geradores desgastados). No h custo de

combustvel, embora haja custos de manuteno. fonte energtica prioritria no sistema eltrico brasileiro

e componente fundamental da operao energtica do sistema. Apresenta vantagens por no emitir gases

de efeito estufa, mas seus impactos ambientais so relevantes com o desenvolvimento das novas usinas

em reas sensveis resultando em elevao dos custos de construo com a implantao de medidas de

preservao do meio ambiente. O preo mdio nos leiles de energia hidreltrica convencional de R$ 120/

MWh. A energia das usinas do Rio Madeira teve seu preo definido em diferentes leiles a R$ 78,87 (Santo

Antnio, 3.150 MW), R$ 71,37 (Jirau, 3.300 MW) e R$ 77,97 (Belo Monte, 11.000 MW). No caso de Belo

Monte, a reduo de tributos deve viabilizar esse nvel de preos, o que equivale a uma renda transferida

aos consumidores de energia eltrica pelos contribuintes.


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esti mado de R$ 5.500/kW instalado. O custo da energia bem superior ao de uma hidreltrica convencional

por no dispor de reservatrio de regularizao, ficando ociosa em perodos de estiagem. O potencial do

pas estimado em 10.460 MW (6% da capacidade hidreltrica estimada para 2030 no Plano Nacional de

Energia). H 346 PCHs em operao, correspondendo a uma potncia instalada de cerca de 2.800 MW, e

mais 70 unidades em construo, correspondendo a uma capacidade total de 1.000 MW. No leilo de fontes

alternativas de junho de 2007, o preo mdio das PCHs ficou em R$ 134,99/MWh (contra um preo inicial

de R$ 135). O preo de mercado da energia de uma PCH estimado em R$ 160/MWh.

Usinas Elicas

Usinas elicas funcionam em reas nas quais a velocidade anual do vento supera 7 metros/segundo. O

custo de investimento de uma usina elica de 30 MW de R$ 3.500/kW. Em 2009, a capacidade instaladade energia elica no pas era de 606 MW. Seu preo de mercado de cerca de R$ 200/MWh e seu custo deve

diminuir com a ampliao da escala de produo. No leilo de energia de reserva de dezembro de 2009, o

preo mdio de venda foi de R$ 148,39/MWh.

Bioeletricidade (termeltricas movidas a biomassa de cana de acar)

A bioeletricidade resulta da utilizao do bagao de cana para gerao de energia eltrica. Em 2010, as

usinas de acar e etanol tm uma capacidade instalada de cerca de 4.500 MW, utilizando 3.000 MW em

sua atividade produtiva. Estima-se que essa capacidade chegue a 6.700 MW em 2010 e atinja 26.300 MW

em 2021. Nos leiles entre 2005 e 2008, houve contratao de 803 MW de bioeletricidade. O preo mdio

nos leiles foi de R$ 139/MWh (em junho de 2007) e de R$ 59/MWh (em agosto de 2008).

Grfico 4:Potencial de mercado da bioeletricidade e projeo de carga do sistema

barato entre todas as formas de gerao, sendo indicada, por sua flexibilidade, para reforar a

segurana energtica.

Termeltricas a Carvo MineralAs termeltricas a carvo tm tempo de construo de quatro anos e vida til de 20 anos. Seu custo varivel

altamente competitivo em comparao com as trmicas e seu custo de investimento de US$ 1,300 por

kW instalado. Os impactos ambientais devem ser atenuados com a utilizao das tecnologias de combusto

pulverizada e leito fluidizado. Estima-se que as tcnicas para sequestro de carbono entrem em operao a

partir de 2020.

TERMELETRICIDADE NUCLEAR

A expanso da gerao nuclear determinada pelo governo federal em deciso tomada pelo Conselho

Nacional de Poltica Energtica. A previso de longo prazo da oferta de energia nuclear n a matriz energtica

indicada no Programa Nacional de Energia e atualizada nos planos decenais de energia do governo. Em

deciso de junho de 2007, o CNPE autorizou a construo da terceira usina nuclear em Angra dos Reis, com

capacidade de 1.350 MW (custo de gerao entre R$ 131 e R$ 169/MWh) e a implantao de duas usinas

na regio Nordeste. A usina de Angra-3 tem previso de entrada em operao em 2016 e as duas usinas

do Nordeste em 2019 e 2021. O custo de investimento de uma central nuclear de 1.400 MW de R$ 3.000

(US$ 1,700) por kW instalado. No Brasil, a existncia de reservas substanciais de urnio e o domnio de

elementos essenciais do ciclo do combustvel so vantagens para a utilizao da energia nuclear para a

gerao eltrica, bem como sua contribuio para uma estratgia de diversificao da matriz eltrica e de

reduo das emisses de gases de efeito estufa.

GERAO A PARTIR DE FONTES RENOVVEIS DE PEQUENA ESCALA

A gerao eltrica a partir de fontes renovveis de pequena escala vem tendo maior participao em vrios

pases. No Brasil, estima-se que sua parcela na matriz eltrica aumente com a utilizao do potencial de

biomassa, energia elica e pequenas centrais hidreltricas. Um dos obstculos para a competitividade

dessas fontes em reas distantes do sistema de transmisso era o seu acesso s linhas de transmisso, o que

ficou facilitado com a regulamentao, em 2008, das Instalaes Compartilhadas por Geradores (ICGs),

subestaes coletoras da energia gerada por renovveis de pequena escala ao sistema de transmisso. Com

as ICGs, vrios geradores compartilham a mesma conexo e tornam-se mais competitivos, pois dividem o

custo do uso da coletora de acordo com a potncia contratada por cada um.

Pequenas Centrais Hidreltricas (PCHs)As pequenas centrais hidreltricas so usinas com capacidade instalada at 30 MW e reservatrio de

at 13 km2. Seu tempo de construo de dois anos, em mdia, tendo um custo de investimento


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Figura 2:Evoluo da matriz eltrica (2008/2019/2030)

A questo da dependncia no pode ser sancionada apenas sob o prisma das emisses de gases de efeito

estufa, mas deve incluir seus efeitos potenciais sobre o funcionamento do sistema eltrico e as atividades

produtivas. H riscos econmicos, climticos, polticos e geopolticos em uma matriz eltrica dependente,

em sua maior parte, de apenas uma fonte energtica. Em contrapartida, uma cesta diversificada de fontes

energticas aumenta a autonomia de gesto do sistema eltrico, na qual interferem questes como o preo

das fontes energticas, sua disponibilidade, competitividade e condies de acesso a um maior nmero de

fornecedores.

O potencial de bioeletricidade est conce ntrado, principalmente, nas regies Sudeste e Centro-Oeste onde

esto localizados cerca de 80% da produo de acar e etanol , mas nem sempre prximo ao sistema de

transmisso. A conexo dessas usinas s linhas de transmisso por ICGs deve permitir o acesso competitivo

desse potencial ao mercado.

Condies sazonais fazem com que a gerao termeltrica a biomassa de cana ocorra de forma contnua

durante os meses de processamento da safra (abril a novembro) no estado de So Paulo (60% da produo

de cana do Brasil), onde se localiza o principal c entro de carga do Brasil (32% do consumo de energia eltrica

do pas). Esse fato se articula operao energtica do sistema e preservao do estoque de energia nos

reservatrios. O ONS estima que a insero de 1.000 MW mdios de bioeletricidade na matriz eltrica entre

os meses de maio e novembro (perodo seco) preserve cerca de 4% da capacidade dos reservatrios das

regies Sudeste e Centro-Oeste.

Com o crescimento da capacidade de produo de etanol, a introduo de caldeiras mais eficientes,

a ampliao da colheita mecanizada e o aproveitamento da palha como combustvel adicional, a

bioeletricidade deve aumentar substancialmente sua participao na matriz eltrica do pas. A venda

de energia eltrica em contratos de 15 anos pode funcionar como uma renda aos produtores, reduzindo

eventuais efeitos de variao dos preos do acar e do etanol.

DIVERSIDADE ENERGTICA E GERAO DISTRIBUDA

As restries da operao hidrotrmica evidenciam a nec essidade de estruturar uma matriz eltrica formada

por um conjunto diversificado de tecnologias energticas. A dependncia em relao aos recursos hdricos

e ampliao da gerao hidreltrica apresenta riscos, tanto fsicos (relacionados menor capacidade

de armazenamento na regio Norte, na qual deve ocorrer a expanso do sistema), quanto hidrolgicos

(relacionados ao risco de alterao no regime pluviomtrico), quanto de concluso de projetos (relac ionados

a atrasos na concluso dos grandes projetos hidreltricos).

H uma tendncia ao aumento dos custos de gerao em razo dos custos crescentes das hidreltricas

menores a serem implantadas e da utilizao crescente de gerao trmica e fontes renovveis de pequena

escala. Ao lado disso, a diversidade e escala que seriam obtidas caso houvesse uma determinao

institucional estabelecendo propores definidas para cada tecnologia energtica - poderiam melhorar a

segurana de fornecimento e dar maior competitividade gerao no hidreltrica, permitindo a transio

a uma nova gesto do sistema eltrico. O Plano Nacional de Energia 2030 apresenta uma indicao da

matriz energtica proposta pelo governo atual.


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Quadro 4 (cont.)

implantao de novas usinas hidreltricas dever ocorrer na regio Norte, onde est o maior potencial de

recursos a serem aproveitados, essa evoluo tende a reduzir o fator de capacidade (ou fator de utilizao)

da energia hidreltrica em razo das condies sazonais que prevalecem na regio Norte, tais como esta o

seca mais longa, menor capacidade de armazenamento pelas caractersticas dos rios e maior dependncia

do regime de chuvas.

Para garantir a segurana no fornecimento de energia eltrica ser necessrio ampliar a diversidade de

tecnologias energticas de gerao. A dependncia em relao hidreletricidade tem-se justificado por

sua competitividade e por ser uma fonte renovvel com vantagens no plano ambiental. Embora essa

dependncia venha se reduzindo ao longo do tempo, ela ainda substancial, considerando a evoluo de

sua participao na energia gerada.

A operao energtica do sistema aplica uma srie de medidas para garantir a segurana de fornecimento.A margem de segurana corresponde ao nvel mnimo de gua armazenada nos reservatrios. A criao da

CAR e o acionamento de usinas sem considerar a ordem dos custos de gerao so duas medidas com esse

objetivo.

A Resoluo n 8 (de dezembro de 2007) do CNPE determina que a Aneel estabelea as condies para a

utilizao pelo ONS da CAR, tendo por base a adoo, por submercado, de uma curva bianual de segurana

de armazenamento dos reservatrios equivalentes das usinas hidreltricas, revisada anualmente.

Na mesma Resoluo n 8, o CNPE concedeu autonomia ao CSME para autorizar o acionamento de usinas

eltricas sem considerar o custo econmico ou alterar o sentido do intercmbio entre submercados. Essa

medida foi tomada em novembro de 2008, gerando uma srie de questes sobre o custo da energia eltrica

resultante.

A evoluo da margem de reserva e sua condio em relao efetiva capacidade de gerao do sistema

eltrico reforam a importncia da formao de uma reserva composta por tecnologias energticas com

elevado fator de carga. Diante de possveis atrasos de cronograma na construo de usinas ou de previso

de aumento da demanda, foi estabelecida a contratao de energia de reserva por meio de leilo, destinada

a aumentar a segurana do fornecimento de energia eltrica no Sistema Interligado Nacional, para criar um

excedente de oferta e melhorar a confiabilidade do sistema (Decreto n 6.353 de abril de 2008).

RISCOS RELACIONADOS EXPANSO DA GERAO

H um conjunto de riscos a serem considerados na expanso da gerao de energia eltrica:

(1) Atraso na concluso de novas usinasO risco de concluso de novas usinas de gerao resulta em atraso na expanso da capacidade de gerao

(e.g., em julho de 2010, cerca de 20% da capacidade instalada hidreltrica em construo estava com atraso

em relao ao previsto). O operador do sistema estima que as previses do PEN tambm tratam de corrigir

atrasos eventuais.

O Plano Anual de Operao Energtica (PEN) procura aumentar a margem de segurana da operao do

sistema. No PEN 2010 no qual o operador do sistema avalia as condies de atendimento pelo sistema

de transmisso ao mercado previsto entre 2010 e 2014 considera-se apropriada a avaliao de cenrios

com maior participao da gerao trmica, menores custos de operao e menores inflexibilidades (gs

natural, GNL e carvo) diante da perda gradual da regularizao plurianual e anual dos reservatrios.

A varivel relevante para a segurana energtica do sistema o estoque de energia, i.e., a gua armazenada

nos reservatrios, que determina a estratgia a ser adotada pelo operador do sistema no incio da estao

de chuvas. O histrico das afluncias nas bacias que compem o sistema eltrico determina a escolha dooperador e o acionamento ou no de usinas trmicas para aumentar a utilizao da energia hidreltrica

na estao seca. Essa estratgia tende a ser alterada com a reduo gradual da reserva disponvel nos

reservatrios e a necessidade de diversificar as tecnologias de gerao eltrica para garantir a segurana do

fornecimento e a sustentabilidade da operao energtica.

Grfico 5: Gerao hidreltrica e gerao total

Em dezembro de 2009, a capacidade instalada do sistema eltrico brasileiro era de 107.008 MW e a

demanda mxima de 68.018 MW. A margem de reserva seria de 36%. No entanto, diversas tecnologias de

gerao compem a capacidade instalada do sistema e os seus fatores de capacidade (razo entre a energia

gerada e a capacidade instalada) devem ser considerados para que se tenha a oferta efetiva de energia.

Em especial, no caso da energia hidreltrica, as caractersticas sazonais de sua utilizao fazem com que

seu fator de capacidade seja compreendido entre 40 e 50%. Alm disso, como a expanso do sistema e a

SEGURANA E DIVERSIDADE

Quadro 4


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O sistema de transmisso um elo crtico para garantir a segurana no fornecimento de energia eltrica.

O crescimento da demanda e a expanso da capacidade de gerao exigem novos investimentos com

margem de segurana para evitar interrupes no servio e prejuzos atividade econmica. O sistema de

transmisso apresenta vantagens locacionais, i.e., relacionadas localizao dos consumidores em relao

ao uso do sistema de transmisso no horrio de ponta e medido ao longo da Rede Bsica por meio de barras

ou indicadores de distncia em relao ao centro de carga.

Quanto mais distante do centro de carga estiver o consumidor, menor o uso das linhas de transmisso,

menor a tarifa de demanda (parte fixa da tarifa, por meio da qual se paga pelo uso da capacidade de

transmisso) em horrio de ponta e maiores as vantagens econmicas, que se traduzem por menores

perdas na transmisso de energia eltrica e menores investimentos na rede. No entanto, o mesmo sinal

locacional no existe no sistema de distribuio. Para uma mesma classe de tenso, pagam a mesma tarifa

de transporte o consumidor que se encontra prximo da rede de transmisso e aquele que se acha no fim delinha do sistema de distribuio.

A incluso do sinal locacional nos sistemas de distribuio de energia eltrica foi dada pela introduo

da TUSD-G, que reconhece a localizao geogrfica dos geradores, com maior vantagem para o gerador

que estiver mais prximo do centro de consumo (menor o uso das linhas de transmisso para atender

aos consumidores) e pela incorporao da tarifa de transmisso, resultando em uma nica tarifa. Em

consequncia, passa a ser racional a utilizao da gerao descentralizada, por meio de fontes renovveis

de pequena escala.

Na maior parte dos pases, entende-se a Gerao Distribuda como a produo de energia eltrica a partir de

uma unidade de gerao localizada na rea de concesso de uma distribuidora e que fornece energia eltrica

diretamente aos consumidores. A capacidade de uma unidade de gerao distribuda varia em funo da

tecnologia utilizada, que inclui motores a combusto, microturbinas a gs, geradores elicos, usinas a

biomassa, usinas a resduos slidos, clulas de combustvel, painis fotovoltaicos e usinas termosolares.

No Brasil, a legislao se refere Gerao Distribuda como sendo gerao da distribuidora, i.e., energia

eltrica gerada exclusivamente para a distribuidora, que a utiliza para atendimento de sua demanda e pode

mesmo contratar at 10% de sua carga nessa modalidade a partir de chamada pblica ao invs de faz-

lo por leilo. Entendida desse modo, a gerao distribuda permite s distribuidoras aliviar os troncos de

transmisso e ampliar a segurana na gesto do sistema eltrico . Alm disso, amplia a sua segurana, fazendo

com que disponha de unidades de Gerao Distribuda em reas crticas de seu sistema, economizando

no reforo de suas linhas de distribuio e melhorando a qualidade do servio no conjunto de sua rea

de concesso. Adicionalmente, a utilizao da gerao distribuda reduz a demanda apresentada pela

distribuidora nos leiles de energia nova.

Na legislao do setor eltrico, as condies de comercializao do que pode ser chamado de geraodescentralizada a partir de fontes renovveis de pequena escala renem as caractersticas e vantagensda Gerao Distribuda tal como aplicada e incentivada em muitos pases. Assim, consumidores a partir

de 500 kW de demanda de energia o que interessa aos chamados Consumidores Especiais, que tm entre

500 e 3.000 kW (e.g., shopping centers, hotis, hipermercados e grandes consumidores de energia) podem

negociar diretamente no mercado livre com geradores de renovveis de pequena escala (PCHs, usinas

(2) Risco na operao das usinas

Problemas na operao ao longo da vida til da usina, como paradas no programadas.

(3) Risco regulatrio

Alteraes nos mecanismos regulatrios que advenham de presses polticas dos governos sobre o agente

regulador.

(4) Risco ambiental

Impactos ambientais no considerados no projeto das usinas que afetem seu funcionamento e

desempenho, podendo afetar contratos de fornecimento e a participao no mercado livre.

(5) Riscos hidrolgicos

Ocorre quando a quantidade gerada inferior ao volume contratado, levando o gerador hidreltrico

a responsabilizar-se pela compra da diferena no mercado de curto prazo pelo preo spot. Como esse

fato ocorre, em geral, quando a usina hidreltrica no est produzindo energia, o preo spottende a ser

elevado. Esse aspecto est relacionado volatilidade do preo da energia eltrica no mercado de curto

prazo.

Quadro 4 (cont.)


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Carga crtica a maior demanda que o sistema pode atender ou a Garantia Fsica do sistema.

Carga de demanda a demanda mxima instantnea.

Carga de energia a soma do consumo de energia eltrica com as perdas tcnicas (i.e. que ocorrem noprocesso de transmisso e de distribuio) e as perdas no-tcnicas (i.e. principalmente resultantes de

desvio ilegal da energia distribuda). Corresponde necessidade total de gerao de energia eltrica para

atender ao mercado.

Cascata a sequncia de usinas hidreltricas situadas ao longo de uma bacia, tendo vantagem relativa ausina localizada a montante de outra.

Centro de carga o local de concentrao da demanda de uma determinada rea. O maior centro de cargado Brasil formado pela Regio Metropolitana de So Paulo.

Classificao por ordem de mrito ocorre quando, para a operao econmica do sistema, ordenam-se asunidades de gerao eltrica, movidas por tecnologias e fontes de energia diversas, em funo do preo da

energia gerada e de sua disponibilidade.

Curva de carga ou curva de utilizao da energia eltrica retrata os volumes de energia eltrica que sodemandados por consumidores em determinado intervalo de tempo (dia, ms, ano), cabendo notar que

esse perfil de demanda pode ser apresentado em termos geogrficos (para o pas, para uma regio, para

uma distribuidora) ou setoriais (industrial, comercial, residencial). A demanda de eletricidade atinge nveis

superiores mdia em certos momentos do dia e dependendo do setor consumidor em certas estaes

do ano, indicando uma necessidade adicional, mas temporria, de energia eltrica em comparao com o

nvel regular de consumo. Em razo dessas caracterstic as da demanda de eletricidade, os investimentos em

gerao devem ser avaliados de modo a atender a demanda regular (gerao na base da curva de carga) e a

demanda de ponta (gerao na ponta da curva de carga).

Curva de averso ao risco (CAR) indica a evoluo, ao longo de um perodo de dois anos, do nvel mnimode armazenamento de um subsistema para garantir o atendimento do mercado e assegurar a capacidade de

recuperao dos seus reservatrios.

Energia firme de uma usina hidreltrica (ou capacidade de produo constante de energia) a mximaproduo contnua de energia que pode ser obtida, supondo a ocorrncia da seqncia mais seca registrada

no histrico de vazes do rio onde ela est instalada.

Energia firme do sistema o maior valor possvel de energia capaz de ser produzido continuamente pelosistema, sem a ocorrncia de deficits, considerando que haja repetio das afluncias indicadas no registro

histrico, o que inclui a seca mais severa. A energia firme calculada considerando as vazes do perodo

CONCEITOS RELEVANTES NA GERAO DE ENERGIA ELTRICA

Quadro 5

elicas e usinas movidas a biomassa), pagando a tarifa pela uso da rede de distribuio (TUSD) e podendo

obter descontos de pelo menos 50% nessa tarifa.

Esse mecanismo permite ampliar a oferta de energia eltrica, melhorando a segurana de fornecimento, a

flexibilidade da operao e a diversidade da matriz eltrica. Alm disso, refora a possibilidade de escolha

de consumidores que tm alternativa de suprimento e podem considerar esses critrios para decidir seu

fornecedor de energia eltrica e contribuir para ampliar a escala de produo dessas tecnologias.

H uma situao de especial interesse para os consumidores que so alimentados em mdia e alta tenso.

Esses consumidores esto submetidos chamada tarifa horossazonal, que estabelece uma diferena entreo preo da energia nos horrios de ponta e fora de ponta e segundo as estaes mida e seca. Essa tarifa

afeta apenas o sistema de distribuio, que normalmente j cobra a tarifa de uso das linhas de transmisso

(TUST). Diante disso, esses consumidores podem obter uma economia substancial recorrendo a geradoresprprios (uma forma de gerao distribuda), alimentados por gs natural (como microturbinas) nas reas

servidas pela rede de distribuio de gs natural e por leo diesel (grupo motor gerador diesel). A gerao

prpria ou autogerao pode servir, ainda, como seguro diante de restries conjunturais na oferta de

energia eltrica, reduzindo a demanda nos horrios de ponta e os investimentos da distribuidora necessrios

a este atendimento. Estima-se que a economia resultante da utilizao de geradores prprios nos horrios

de ponta possa chegar a 30% da despesa de energia eltrica de uma empresa, embora esse valor dependa

do custo do combustvel utilizado.

A gerao descentralizada pode ampliar a diversidade de opes de gerao e a segurana de acesso aos

recursos pelos consumidores especiais. Pode tornar-s e uma alternativa capaz de aproveitar diferentes fontes

energticas (gs natural, resduos) para a gerao de energia eltrica e introduzir novas oportunidades no

processo de expanso da gerao.


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Quadro 5 (cont.)

atender a demanda. Pode ser definida como a percentagem da capacidade instalada que excede a demanda

mxima ao longo de um dado perodo (ano, ms ou dia) e que pode cobrir, quando necessrio, eventuais

acidentes, interrupes ou falhas que impliquem no desligamento temporrio de usinas. Nos pases da

OCDE, a margem de reserva de 15 a 20% acima da capacidade necessria para atender a demanda mxima

do sistema. Sistemas com elevado percentual de usinas hidreltricas devem levar em conta que a energia

assegurada a uma usina hidreltrica tem sido de 50 a 54% de sua capacidade instalada. A margem de

reserva uma medida de capacidade e no de energia. Folga no sistema de gerao indicada, tambm,

pela existncia de reservatrios de regularizao com nvel acima do necessrio, o que configura um

excesso de energia e no de capacidade. Com o crescimento da demanda e o aproveitamento de recursos

hdricos menos eficientes, os reservatrios de regularizao tendem a cumprir esta funo com rendimento

decrescente, tornando necessrio ampliar a proporo de gerao trmica na matriz eltrica.

Mdia de Longo Termo (MLT) uma mdia das afluncias mensais. Com a MLT criado um cenrio noqual a afluncia de cada ms a mdia das afluncias daquele ms durante todo o perodo do qual se tem

histrico (de 1931 a 2009).

Megawatt mdio corresponde razo entre a gerao ou consumo de energia (MWh) em um perodo detempo dado. Megawatts mdios homogenezam diferenas entre tecnologias de gerao, que possuem

tempos de utilizao diferentes (fatores de capacidade) em razo de condies fsicas (energia natural

afluente) ou tcnicas (desligamento para manuteno ou reposio de combustvel), entre outras.

Operao energtica do sistema a integrao eltrica entre diferentes bacias hidrogrficas de modoa otimizar os custos de operao do parque gerador (operao em complementao trmica) por meio

do deslocamento de gerao trmica de custo elevado por gerao hidrulica. Com objetivos anlogos,

o sistema eltrico brasileiro foi operado pelo GCOI (Grupo de Coordenao da Operao Interligada) da

Eletrobrs desde a dcada de 1970.

Perodo crtico o intervalo de tempo entre o momento em que o armazenamento de gua de um rio, deuma bacia ou do conjunto do sistema est em seu nvel mximo (com todos os reservatrios cheios) e o

momento em que est em seu nvel mnimo (com todos os reservatrios vazios) sob as seguintes condies: (1)sem que ocorra reenchimento total, e (2) atendendo a sua energia firme. O perodo crtico varia de rio para rio.O perodo crtico do Sistema Interligado Nacional o perodo de 90 meses compreendido entre junho de 1949 e

novembro de 1956.

Rede Bsica de Transmisso o conjunto de (1) linhas de transmisso em tenso igual ou superior a230 kV que compem o Sistema Interligado Nacional por onde realizado o servio de transporte de

grandes quantidades de energia eltrica por longas distncias e de (2) subestaes terminais que atendemdistribuidoras de energia eltrica ou grandes consumidores.

Risco de deficit o risco de insuficincia na oferta de energia para atender a demanda. O regime atual dosistema eltrico estabelece que esse risco aceitvel para valores inferiores a 5%, i.e., em at 5% do total

das sries de afluncia consideradas no modelo, a gerao no consegue atender a demanda. Quando o

risco de deficitsupera 5%, dependendo do prazo que se disponha para enfrent-lo, pode ainda ser possvel

ampliar a capacidade de gerao ou pode ser inevitvel um racionamento. O modelo NEWAVE, utilizado

Quadro 5

crtico do sistema eltrico brasileiro (junho de 1949 a novembro de 1956). Este perodo o mesmo utilizado

no dimensionamento das usinas hidreltricas.

Energia natural afluente a energia hdrica que pode ser gerada com a vazo de gua de um rio quechega ao reservatrio de uma usina hidreltrica, no considerando o efeito regularizador do reservatrio

e considerando o rendimento da usina. A energia natural afluente no constante ao longo do ano, sendo

sujeita a incerteza.

Fator de capacidade a razo entre a gerao efetiva de uma usina e sua capacidade total de gerao emum perodo de tempo, geralmente um ano. H diferentes fatores de capacidade em funo de condies

tcnicas, econmicas ou sazonais que incidem sobre o funcionamento das diversas tecnologias de gerao.

Indica a efetiva participao da usina na oferta anual de energia eltrica.

Garantia Fsica do Sistema Interligado Nacional (SIN) a garantia correspondente mxima quantidadede energia [oferta total de energia fsica] que este sistema pode suprir para um dado critrio de garantia de

suprimento. Esta energia rateada entre todas as usinas de gerao que constituem o sistema, a fim de se

obter a garantia fsica das usinas para sua comercializao de energia por meio de contratos. Corresponde

contribuio energtica de um conjunto de usinas com suas caractersticas operacionais (inflexibilidades,

CVU, restries hidrulicas, entre outras) integradas s caractersticas do sistema (capacidade das

interligaes, proporo da carga entre as regies, entre outras).

Garantia Fsica de uma usina a energia assegurada da usina, determinada pela Empresa de PesquisaEnergtica (EPE), que leva em considerao a potncia total da usina, as taxas de indisponibilidade

forada e programada, o custo varivel unitrio (CVU) da usina, entre outros fatores. O Certificado de

Garantia Fsica (em MWh/ano) a capacidade de produo de energia em base sustentvel e corresponde

quantidade mxima de energia que uma usina hidreltrica ou termeltrica pode comercializar. No caso das

usinas termeltricas, a garantia fsica corresponde disponibilidade da usina, i.e., a capacidade instalada

descontando as interrupes para manuteno e por falhas.

Gerao na base da curva de carga a quantidade de energia gerada por usinas que so operadascontinuamente. Tecnologias energticas com elevado custo de investimento e relativamente baixo custo

varivel so mais apropriadas para a gerao de base, de modo a atender uma demanda de base, que se

mantm invarivel ao longo do tempo.

Gerao na ponta da curva de carga a quantidade de energia gerada por usinas que so operadas paraatender a demanda de ponta. Tecnologias energticas c om menor custo de investimento e custo variv el (de

combustvel) relativamente elevado so indicadas para a gerao de ponta, de modo a atender a demanda

que, em alguns momentos, excede a demanda de base. No Brasil, a demanda de ponta atendida, muitas

vezes, pelo acionamento de usinas hidreltricas.

Indisponibilidadeest relacionada a um volume de ene rgia gerado pela usina inferior ao volume declaradoou por falhas no fornecimento de combustvel.

Margem de reserva uma medida utilizada para determinar se a capacidade de gerao suficiente para


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Quadro 5 (cont.)

na operao energtica do sistema, gera sries sintticas de afluncia baseadas no registro histrico de

afluncias. No sistema predominantemente hidreltrico, o racionamento uma eventualidade relacionada

sua dependncia ao regime de chuvas e o que se considera a capaci dade do operador do sistema de avaliar

os sinais desse cenrio e tomar as medidas preventivas que reduzam a dimenso de um racionamento. Cabe

salientar que o risco de dficit diminui com a retrao da demanda.

Sistema Interligado Nacional (SIN) o sistema de gerao e transmisso de energia eltrica do pas quecobre as regies Sudeste, Sul, Nordeste, Centro-Oeste e parte da regio Norte. O SIN interliga a gerao

de bacias hidrogrficas situadas em regies submetidas a regimes hidrolgicos diferentes, realizando a

integrao da energia armazenada nos reservatrios por meio das linhas de sua Rede Bsic a de Transmisso.

O Balano Esttico de Energia do SIN avaliado com base nas garantias fsicas e disponibilidades das

usinas existentes e programadas; equivale a considerar apenas a energia assegurada.

Vazo afluente o volume de gua que chega a um reservatrio em um determinado perodo de tempo.


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II.INOVAES

ENERGTICAS


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5150 FGV PROJETOS | INOVAES ENERGTICAS

SUMRIOINOVAES ENERGTICAS

INTRODUO

INOVAES ENERGTICAS EVOLUTIVAS

INOVAES ENERGTICAS DE RUPTURA

BARREIRAS S INOVAES ENERGTICAS

50

53

5964


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objetivos conflitantes de poltica energtica, tais como, produzir combustveis fsseis e, ao mesmo

tempo, reduzir a emisso de gases de efeito estufa.

Em um sistema energtico, h inovaes evolutivas e inovaes de ruptura. As inovaes evolutivasse inserem no sistema de produo e uso de energticos existentes, como, por exemplo, a captura e

armazenamento de dixido de carbono (CCS) e a rede eltrica inteligente (smart grid). As inovaes de

ruptura (como o carro eltrico e as clulas a combustvel) implicam em descontinuidade tecnolgica

e uma nova organizao dos sistemas de produo e dos sistemas de uso da energia. A inovao de

ruptura , de fato, um processo radical, que muda a mtrica ou padro das condies de concorrncia

entre as empresas. Cabe assinalar que as inovaes energticas podem ser aplicveis a unidades de

consumo estacionrias (como centrais eltricas, fbricas ou edifcios) ou mveis (e.g., veculos).

Um dos direcionadores da inovao energtica a evoluo do preo da energia produzida a partir

das tecnologias convencionais, i.e., aquelas que esto inseridas atualmente no sistema energtico.

A viabilidade econmica de uma inovao energtica pode ser estimada pelo seu custo em

desenvolvimento, que dado pela evoluo previsvel de seus custos de produo ao longo de um

perodo de tempo. Alm disso, a evoluo dos preos da energia (especialmente do petrleo) funciona

como uma referncia para a entrada de inovaes energticas no mercado. [ver Grfico 1 - Evoluo

do preo spotdo petrleo (WTI), 1970-2010]

Grfico 1:Evoluo d o preo sp ot do pet rleo (We st Texas I ntermed iate), 197 0-2010

Os mercados para a inovao energtica surgem quando: (1) os preos dos energticos convencionais

aumentam diante de uma demanda crescente que no totalmente atendida pela capacidade de

produo existente; (2) surgem outras opes tecnolgicas mais efetivas para atender a demanda;

(3) h externalidades (deseconomias externas) geradas pela produo e utilizao convencionais da

RESUMO

A introduo de inovaes energticas est relacionada evoluo dos preos da energia, principalmente

do preo do petrleo, que determinam sua competitividade e integrao, seja como inovaes evolutivas,

quando se ajustam ao sistema existente de produo e uso de energticos, seja como inovaes de ruptura,

quando implicam em descontinuidade tecnolgica e uma nova organizao dos sistemas de produo e de

uso da energia.

INTRODUO

A globalizao e a complexidade das atividades econmicas e sociais vm determinando a adoo de

novos parmetros para o desenho e funcionamento dos sistemas energticos. Critrios que atendam

as novas necessidades de organizao das atividades da sociedade e de competitividade da economia

determinam restries e objetivos para a gesto da oferta e demanda de energia. N este novo ambiente,

um sistema energtico passa a ser estruturado de modo a garantir: (1) sustentabilidade; (2) segurana

de fornecimento e de abastecimento; (3) baixo nvel de carbono; e (4) autonomia de negociao no

mercado internacional em um quadro legal, fisca l e regulatrio transparente, estvel e bem desenhado.

O processo que permite chegar a esse resultado envolve a substituio gradual de recursos que

apresentem riscos (econmico, poltico, geopoltico, ambiental) por outros mais seguros, desenvolvidos

em funo de avanos tecnolgicos, graas a uma flexibilidade operacional na gesto do sistema e

sua interao com o mercado internacional. Essa transio se realiza pela aplicao de inovaes nos

processos de produo e de uso da energia.

Inovaes energticas envolvem processos que podem: (1) aumentar os recursos energticos; (2)

ampliar a qualidade dos servios energticos; e (3) reduzir os custos econmicos, ambientais e polticos

associados oferta e ao uso de energia. A inovao energtica pode atenuar limitaes e permitir

que sejam superados conflitos inerentes aos processos de produo e uso da energia, conciliando


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INOVAES ENERGTICAS EVOLUTIVAS

A introduo de tecnologias que se integram e valorizam os sistemas existentes de produo e uso

de energticos, sem alterar o padro de desempenho e as condies de concorrncia entre empresas,

caracteriza as inovaes evolutivas. S o inovaes que decorrem de adaptao das cadeias produtivas

existentes, mas no alteram a mtrica da indstria.

Avanos tecnolgicos dessa natureza ocorreram na indstria de petrleo e ampliaram substanc ialmente

o volume de recursos recuperveis. Entre as inovaes evolutivas, cabe evidenciar as tcnicas de

imageamento ssmico, tcnicas de extrao com o uso de poos horizontais, tecnologias de perfurao

em guas ultraprofundas, de recuperao secundria e terciria, permitindo a superao da barreira

de 35%, em mdia na indstria, para a recuperao primria do volume existente em uma jazida de

petrleo.

No caso do gs natural, a extrao do gs de xisto e as possibilidades com hidratos de gs natural no

alteram a estrutura da cadeia de valor do gs natural.

O rendimento do carvo nas usinas term

energia elétrica e inovações energéticas

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