energia eólica e a operação do sistema elétrico experiências do brasil e portugal no setor...
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Energia Eólica e a Operação do Sistema Elétrico
Experiências do Brasil e Portugal no Setor ElétricoGESEL / UFRJ e EDP
Rio de Janeiro07 de Julho de 2011
Hermes ChippDiretor Geral
ONS
Sumário
1.Desafios vinculados à operação de eólicas
2.Desafios vinculados à integração de eólicas
2
A complementaridade entre as principais fontes
Fonte : ONS Ref. Maio/2011
-
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
p.u.
(MW
mês
/MW
ano)
SIN - Complementaridade entre as fontesAno 2015 (Base PEN 2011)
PCT EOL UHEs
Período seco do SIN
Safra da cana-de-açucar
Eólicas
A Expansão da Oferta entre 2010 e 2015
4
2010 2015Crescimento
2010-2015
Hidráulica 85.690 79,3% 98.035 71,0% 12.345 14%
Nuclear 2.007 1,9% 2.007 1,5% 0,0%
Gas/GNL 9.263 8,6% 12.180 8,9% 2.917 32%
Carvão 1.415 1,3% 3.205 2,3% 1.790 127%
Biomassa 4.577 4,2% 7.272 5,3% 2.695 59%
Óleo 4.212 3,9% 9.913 7,3% 5.701 135%
Eólica 826 0,8% 5.248 3,8% 4.422 535%
Total 107.990 100% 137.860 100% 29.879 28%
PEN 2011 – Cenário de Referência - Participação por Fonte (MW) e (%)
UEEs Existentes:
NE [MW]TOTAL DE
EMPREENDIMENTOS 39
TOTAL 717,43
Fonte : ONS – Julho/2011
SE e Sul [MW]TOTAL DE
EMPREENDIMENTOS 10
TOTAL 272,91
SIN [MW]TOTAL DE
EMPREENDIMENTOS 49
TOTAL 990,34
SIN [MW]TOTAL DE
EMPREENDIMENTOS 141TOTAL 3.895,00
UEEs Contratadas na Expansão:
UEEs Existentes e Futuras
6
Evolução dos Preços das Fontes Alternativas
A contribuição das UEEs
0
500
1000
1500
2000
2500
2011 2012 2013 2014 2015
496
892
19882148 2148
MW
med
Evolução da Energia Assegurada (MWmed)
Desafios vinculados com a operação do sistema
GERAÇÃO SAZONAL / INTERMITENTE (IMPLICAÇÕES NA PROGRAMAÇÃO E
OPERAÇÃO INCLUINDO A RESERVA DE POTÊNCIA):
• Previsão de ventos (As experiências europeia e canadense mostram
que a primeira opção para os operadores da rede é desenvolver um
sistema de previsão próprio: Alemanha (TSOs), Espanha, Dinamarca,
Irlanda, Irlanda do Norte, Grécia e Portugal).
• Dimensionar e alocar reserva de potência.• Fornecimento de energia reativa pelas centrais eólicas.• Desenvolvimento de estudos energéticos para avaliação de:
Riscos de déficit; Custos marginais de operação; Impacto na geração térmica convencional; Impacto na geração hidrelétrica; e Impacto em vertimentos e impactos na reserva de potência.
GERAÇÃO SAZONAL / INTERMITENTE (IMPLICAÇÕES NA PROGRAMAÇÃO E
OPERAÇÃO INCLUINDO A RESERVA DE POTÊNCIA):
• Previsão de ventos (As experiências europeia e canadense mostram
que a primeira opção para os operadores da rede é desenvolver um
sistema de previsão próprio: Alemanha (TSOs), Espanha, Dinamarca,
Irlanda, Irlanda do Norte, Grécia e Portugal).
• Dimensionar e alocar reserva de potência.• Fornecimento de energia reativa pelas centrais eólicas.• Desenvolvimento de estudos energéticos para avaliação de:
Riscos de déficit; Custos marginais de operação; Impacto na geração térmica convencional; Impacto na geração hidrelétrica; e Impacto em vertimentos e impactos na reserva de potência.
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2. Desafios vinculados à integração
9
Desafios vinculados à integração de eólicas
Desafios vinculados à:
1. Regulamentação
2. Conexão
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11
Desafios vinculados com a regulamentação
1. Dificuldade de compatibilização entre os cronogramas de transmissão e geração para os leilões A-3 e LER
Período de tempo entre a data do leilão e data da entrega da energia é insuficiente para a adequação do sistema de transmissão
Chamada pública para candidatos a ICG ( eólicas e biomassa)
Planejamento do sistema de transmissão para escoamento da geração vencedora do leilão
Preparação do edital de licitação da transmissão
Realização do leilão de transmissão
Assinatura do contrato de concessão da transmissão
Licenciamento ambiental
Implantação das obras
Comissionamento e entrada em operação comercial
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Desafios vinculados com a regulamentação
1. Dificuldade de compatibilização entre os cronogramas de transmissão e geração para os leilões A-3 e LER
Este aspecto pode ser comprovado para o caso do leilão de 2010 onde o prazo de entrega da energia foi postergado de janeiro para setembro 2013.
Para o caso dos leilões A-3 e LER de 2011 já se visualiza problema similar pois :
Os leilões serão realizados em 17 e 18 de agosto com entrega de energia para março 2014 (A-3) e julho 2014 (LER). Vencidas as etapas de planejamento do sistema e preparação dos editais de licitação, se o leilão de transmissão ocorrer em março 2012, com assinatura do contrato de concessão 4 meses depois (julho 2012), teremos apenas 20 e 24 meses, respectivamente, para implantação das ampliações e reforços necessários para o sistema de transmissão.
Levando em conta os prazos médios atuais de licenciamento ambiental( 17 meses para obtenção da LI) dificilmente estes prazos serão atingidos.
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HabilitaçãoHabilitação
Técnica naTécnica na EPEEPE
RealizaçãoRealizaçãododo
LeilãoLeilão
CadastramentoCadastramentodosdos
Empreendimentos EPEEmpreendimentos EPE
SolicitaçãoSolicitaçãoDoc. AcessoDoc. Acesso
ao ONSao ONS
Estudos Estudos planejamento planejamento
sistema transmissão EPEsistema transmissão EPE D + 5 mesesD + 5 meses
Leilão energiaLeilão energia
Chamada PúblicaChamada PúblicaANEELANEEL
D + 3 meses D + 3 meses
Leilão Leilão Sist. TransmissãoSist. Transmissão
ANEELANEELD + 7 mesesD + 7 meses
Assinatura Assinatura contrato concessãocontrato concessão
D + 11 mesesD + 11 meses
Tra
nsm
iss
ãoT
ran
smis
são
Aprovação projetoAprovação projeto básicobásico
ANEEL/ONSANEEL/ONSD + 15 mesesD + 15 meses
Licenciamento Licenciamento AmbientalAmbiental
D + 28 mesesD + 28 meses
ProcessoProcessoIntegração ao SIN eIntegração ao SIN e
emissão das emissão das Declarações para teste Declarações para teste
e operaçãoe operaçãoD + 43 mesesD + 43 meses
Início Início OperaçãoOperação
3 anos e 7 meses após3 anos e 7 meses apóso leilãoo leilão
Ger
ação
Ger
ação
Entrega EnergiaEntrega Energia
Projeto BásicoProjeto Básico
ProcessoProcessoIntegração ao SINIntegração ao SIN
e emissão dase emissão das Declarações Declarações
de Teste e Integ.de Teste e Integ.
Início Início OperaçãoOperaçãoD + 3 anosD + 3 anos
Solicitação Solicitação AcessoAcesso
Contratos SistemaContratos SistemaTransmissãoTransmissão
(uso e conexão)(uso e conexão)
Licenciamento Licenciamento ambiental eambiental e
execução das obrasexecução das obras
Execução das obraExecução das obrassD + 42 mesesD + 42 meses
Emissão das Portarias
Autorizativas – MMEData DData D
14
Desafios vinculados com a regulamentação
2. Diferença entre o sistema de transmissão antes e depois do leilão
Diferença entre usinas habilitadas e vencedoras Acessantes não têm como prever antecipadamente a sua configuração de conexão uma vez que a chamada pública é realizada após o leilão
Incerteza que influencia no preço da energia a ser ofertado
Tratamento dado à TUST
Utilização da tarifa referida à conexão no sistema existente pré – leilão fixa durante 10 anos.
Minimiza risco do empreendedor, mas onera os demais usuários da transmissão
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Diferença entre as tarifas de uso do sistema de transmissão
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Em função dos desafios apresentados o ONS tem proposto :
Principalmente para o LER, que seja analisada a possibilidade de adoção do modelo de leilões com locais de conexão pré definidos e/ou em áreas regionais, com a capacidade instalada a ser contratada previamente definida, levando em conta inclusive as eventuais folgas no sistema de transmissão existente.
• É possível estabelecer com razoável precisão a expansão necessária do sistema de transmissão, direcionada para o mínimo custo global.
• É possível definir com maior precisão a tarifa de uso do sistema de transmissão para cada ponto de conexão.
Permite aos acessantes melhores condições de estimar previamente o custo das suas instalações de conexão com repercussões positivas em termos do preço da energia a ser ofertado.
Permite que se implante as ampliações e reforços do sistema de transmissão em prazo compatível com a entrada em operação da geração vencedora do leilão
Proposta para aperfeiçoamento da regulamentação
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Rede Básica
Área “A” Área “B”
Para se buscar o menor custo global (G+T) pode-se priorizar as áreas que possuem folga de transmissão ao longo do período de análise.
Sistema de Transmissão
Sistema de Transmissão
Proposta para aperfeiçoamento da regulamentação
Desafios vinculados com a conexão das fontes eólicas
Localização em pontos onde a rede elétrica é fraca – baixa potência
de curto circuito – necessidade de implantação de reforços na
rede;
Comportamento dinâmico das unidades geradoras em situações de
perturbações no sistema elétrico (importância de dispositivo “Ride
Through the Fault”) – necessidade de manter a usina conectada
durante perturbações externas.
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19
LER 2009 - Resultados
LER 2009 EMPREENDIMENTOS EÓLICOS VENCEDORES POR ESTADO NA REDEDE BÁSICA E
NAS DITS
UF Nº USINASPOTÊNCIA
INSTALADA(MW)
NE
BAHIA 18
52
390
1352 CEARÁ 17 436 RIO GRANDE DO NORTE
17 526
S RIO GRANDE DO SUL
8 8 186 186
TOTAL 60 1.538
CENTRAIS GERADORAS COM CONEXÃO SOLICITADA NA REDE BÁSICA E DIT
TOTAL 318
NE 229
S 89 3.015,00
%
100%
71%
29%
7.288,80
Nº DE EMPREENDIMENTOS MW (Instalado)
10.303,80
Montante por Estado (MW)
1606,9
2183,3
301,83221,8
580
1818,746,5
20
LER E LFA / 2010 EMPREENDIMENTOS EÓLICOS VENCEDORES POR ESTADO NA REDEDE BÁSICA E
NAS DITS
UF Nº USINASPOTÊNCIA
INSTALADA(MW)
NE
BAHIA 14
51
480
1594 CEARÁ 5 150 RIO GRANDE DO NORTE
32 964
S RIO GRANDE DO SUL
10 10 246 246
TOTAL 61 1.840
LER e LFA 2010 – Resultados
Nº UsinasPotência Instalada
(MW)Nº Usinas
Potência Instalada (MW)
Eólica 316 8.699 16 343
Biomassa 14 694 _ _
PCH _ _ _ _
Total 330 9.393 16 343
Empreendimentos com Conexão Solicitada à Rede Básica e nas DIT
FonteLER LFA
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Empreendimentos Eólicos por Estado na Rede Básica e nas DIT
UF Nº UsinasPotência Instalada
(MW)
NE
Bahia 89
325
2.360
8.852
Ceará108 2.640
Piauí13 342
PE 3 78
RN 112 3.132
S RS 95 95 2.572 2.572
Total 420 11.124
Habilitação para os próximos leilões: A - 3 e LER 2011
Nº de MW de Potência Instalada de Projetos Eólicos por Estado
2.360
2.640
3.132
2.572
78342
Bahia Ceará Piauí PE RN RS
Nº de Cartas Emitidas Para Empreendimentos Eólicos por Estado
89
108
133
112
95
Bahia Ceará Piauí PE RN RS
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APOIO
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17 Empreendimentos [MW]Beberibe 25,20
Bons Ventos 50,00
Canoa Quebrada 57,00
Canoa Quebrada (Rosa dos Ventos) 10,50
Enacel 31,50
Eólica de Taíba 5,00
Formosa (Praia Formosa) 104,40
Foz do Rio Choró 25,20
Icaraizinho 54,00
Lagoa do Mato 3,23
Mucuripe 2,40
Paracuru 23,40
Praia do Morgado 28,80
Praias de Parajurú 28,80
Prainha 10,00
Taíba-Albatroz 16,50
Volta do Rio 42,00
TOTAL 517,93
UEEs Existentes – Nordeste
NE [MW]TOTAL DE EMPREENDIMENTOS 39
TOTAL 717,43
2 Empreendimentos [MW]Alegria I 51,00
Rio do Fogo 49,30TOTAL 100,30
Fonte : ONS – Julho/2011
12 Empreendimentos [MW]Albatroz 4,50
Atlântica 4,50
Camurim 4,50
Caravela 4,50
Coelhos I 4,50
Coelhos II 4,50
Coelhos III 4,50
Coelhos IV 4,50
Mataraca 4,50
Millennium 10,20
Presidente 4,50
Vitória 4,25
TOTAL 59,45
7 Empreendimentos [MW]Fernando de Noronha 0,28
Gravatá Fruitrade 4,25
Mandacaru 4,25
Olinda 0,23
Pirauá 4,25
Santa Maria 4,25
Xavante 4,25
TOTAL 21,75
1 Empreendimento [MW]Pedra do Sal 18,00
TOTAL 18,00
24
UEEs Existentes – Sudeste, Sul e SIN
SE e Sul [MW]TOTAL DE EMPREENDIMENTOS 10
TOTAL 272,91
1 Empreendimento [MW]Morro do Camelinho 1,00
TOTAL 1,00
1 Empreendimento [MW]Gargaú 28,05
TOTAL 28,05
5 Empreendimentos [MW]dos Índios 50,00
Elebrás Cidreira 70,00
Osório 50,00
Palmares 7,56
Sangradouro 50,00
TOTAL 227,56
2 Empreendimentos [MW]Água Doce 9,00
Parque Eólico do Horizonte 4,80
TOTAL 13,80
1 Empreendimento [MW]Eólio - Elétrica de Palmas 2,50
TOTAL 2,50
Fonte : ONS – Julho/2011
SIN [MW]TOTAL DE EMPREENDIMENTOS 49
TOTAL 990,34
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A Expansão das UEEs – 2011 a 2015
SIN [MW]TOTAL DE EMPREENDIMENTOS 141
TOTAL 3.895,00
Montante Contratado [MW]2º LER/2009 (2012) 418,802º LFA/2010 (2012) 326,403º LER/2010 (2013) 261,00
TOTAL 1.006,20
Montante Contratado [MW]2º LER/2009 (2012) 639,702º LFA/2010 (2012) 817,403º LER/2010 (2013) 247,20
TOTAL 1.704,30
Montante Contratado [MW]2º LER/2009 (2012) 572,702º LFA/2010 (2012) 150,00
TOTAL 722,00
Montante Contratado [MW]2º LER/2009 (2012) 30,00
TOTAL 30,00
Montante Contratado [MW]2º LER/2009 (2011) 186,002º LFA/2010 (2012) 225,803º LER/2010 (2013) 20,00
TOTAL 431,80
Fonte : ONS - Maio/2011
FIM
26