Tendências de mercado e oportunidades para armazenamento de energia elétrica no Brasil

23 de maio 2019

TAYO ENERGIA

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Armazenamento de energia elétrica está tornando-se um elemento crítico para modernizar as redes de energia elétrica no mundo inteiro

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Geração Trans-missão

Ar-mazena-mento

em larga escala

Distribuição ‘Varejo’ de energia

(ponto de medição)

Prosumidor(consumidor

proativo)

Fonte: Banco Mundial (citado por Peter Möckel, IFC)

Carro elétrico

Bateria

Eficiência energética

GD

Geração renovável de larga escala aumenta variabilidade de geração na rede

Banco de bateria de larga escala ‘amortecem’ esta variabilidade

GD solar também aumenta variabilidade de geração

Armazenamento distribuído ‘amortece’ esta variabilidade de pequena escala

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Na Califórnia a ‘curva de pato’ revela a importância de armazenamento de energia como pré-requisito para uma participação cada vez maior de fontes renováveis

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• Na Califórnia os efeitos da crescente penetração de fontes renováveis (e intermitentes) na rede elétrica ficam cada vez mais evidentes: excesso de geração durante o dia, aumento de carga repentino no final da tarde;

• Solução: armazenar geração renovável durante o dia, usar nos horário de pico.

Fonte: IFC / Peter Möckel

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Embora Estados Unidos esteja liderando o mercado de armazenamento de energia, também há uma dinâmica crescente em outras regiões

Projetos de armazenamento de energia elétrica superiores a 10 MW

• Nos Estados Unidos o ARRA (American Recovery and Reinvestment Act) de 2009 era essencial para fazer acontecer uma primeira geração de projetos de storage de média e larga escala.

• Europa, Japão, Coreia do Sul e Austrália também são mercados relevantes, no entanto com bases instaladas menores que EUA.

• Chile foi o primeiro ‘mercado emergente’ para implementar projetos de média e larga escala.• ‘Onda’ recente de grandes projetos na China.• No Meio Oriente e África do Norte (MENA) redes elétricas ‘carentes’ estão impulsionando

interesse em projetos de storage.4

Fonte: Departamento de Energia dos EUA (citado por Peter Möckel, IFC)

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Desde 2014 aconteceu uma redução significativa dos preços de baterias de íons de lítio. Atualmente, os preços estão ficando abaixo de USD 200/kWh

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10

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50

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200

400

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1.000

1.200

2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030

Preço de células de íons de lítio (USD/kWh)

ESS

Observed price

18% learning rate

Preço implícitopara 2025: USD 96/kWh

Preçoimplícito para 2030: USD 70/kWh

Demanda por soluções de armazenamento estacionário (GWh/year)

Fonte: Bloomberg New Energy Finance (citado por Peter Möckel, IFC), Nikola Power

• No passado, analistas têm subestimado a redução de preços de baterias. • A demanda crescente por baterias para mobilidade elétrica também irá beneficiar aplicações

de armazenamento estacionário.

Valores indicativos para sistemas completos(ESS) nos EUA – 1˚ trimestre de 2019 –• < 1 MWh: USD 350 – 500 / kWh• ≈ 1 MWh: USD 300 – 350 / kWh• > 10 MWh: USD 250 – 275 / kWh

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Anatomia simplificada de sistema de armazenamento (ESS)

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Sistema de armazenamento de energia: conjunto completo de componentes e software necessários para permitir o armazenamento e despacho de energia elétrica.

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As principais áreas de aplicação de armazenamento de energia elétrica e sua relevância para o Brasil

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Fonte: ABSOLAR Força Tarefa de Armazenamento

Caraterística geral

Aplicação Descrição Relevância para Brasil

Grande porte (‘em frente do medidor’)

Despachabilidadede fontes renováveis

• Facilitar integração de fontes renováveis intermitentes na rede elétrica.

• ‘Amortecer’ variabilidade de geração e descasamento entre geração e demanda

Elevado

Deferimento de investimentos em T&D

• Permitir expansão mais econômica de redes de T&D.

• ESS podem ser mais econômicas do que novas linhas e subestações

Elevado

Serviços ancilares • Regulação de frequência e voltagem A ser verificado

Pequenoporte (atrás do medidor)

’Peak shaving’ • Otimização de custo entre tarifas no horário fora-ponta ponta

Elevado

Gestão de demanda

• ‘Amortecimento’ de picos de demanda Elevado

Backup • Backup para fontes críticas em caso de falha de rede

Médio

Sistemasisolados

Microgrids • Baratear custo de geração via sistemas híbridos (Diesel+ESS+Solar)

Médio - Elevado

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Soluções de armazenamento para clientes cativos em média tensão começam a ficar comercialmente viáveis

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3.142

2.522

2.456

1.744

Celpa

Enel-RJ

Coelba

CEMIG

Diferença entre tarifas no horárioponta vs. fora-ponta (R$/MWh)

Meta de preços para sistemas de armazenamento (USD/kWh) (1 USD = R$ 3,80)* Preço EUA

Custo geração Diesel(≈ R$ 1.000/MWh)

* Eficiência roundtrip 86%, profundidade de descarga 95%, vida útil de 15 anos, TIR: 12,00% (nominal)Fonte: Álvaro della Justina, Fotovoltaica UFSC

705

563

552

386

Celpa

Enel-RJ

Coelba

CEMIG

Preços de sistemas de armazenamento nos EUA (USD 300 – 500/kWh)

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Para usuários em baixa tensão armazenamento também pode ser financeiramente viável, no entanto é menos atrativo do que um sistema puramente solar

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Exemplo: cliente em baixa tensão em Minas, optando por tarifa branca

Dados do sistema híbrido*:

• Sistema solar com potência de 2,5 kWp

• Custo do sistema solar: R$ 5.000/kWp

• Sistema de bateria com capacidade de 4 kWh

• Custo da bateria: R$ 2.379/kWh

Perfil de consumo e geração diário:

Perfil do usuário

• Consumo mensal:≈300 kWh

• Diferença entre tarifa ponta e fora-ponta: R$ 0,939/kWh

• Produtividade solar: ≈1.480 kWh/kWp

Geração solar Consumo direto

Bateria

Consumo rede

* Eficiência roundtrip 86%, profundidade de descarga 95%, vida útil de 15 anosFonte: Álvaro della Justina, Fotovoltaica UFSC

Projeto híbrido (solar

+ eólico)

Projetosolar

Retornos de projetos

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Para que o mercado brasileiro de armazenamento possa avançar ainda precisamos superar desafios significativos

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• Pouco incentivo para produção local devido à demanda baixa por baterias estacionárias;

• Tributos de importação muito elevados;Custo de baterias

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• Não existe neste momento regulação específica para sistemas de armazenamento conectados à rede;

• Falta marco para poder comercializar serviços de armazenamento;Marco regulatório

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• A portaria INMETRO 004 estabelece normas para baterias estacionárias de chumbo-ácido e níquel-cádmio, mas não determina regras para demais tecnologias (íon de lítio, ...);

• Anatel estabeleceu critérios aplicáveis à equipamentos telecom;

Normas técnicas

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• Número de empresas atuantes na área de armazenamento estacionário ainda é muito baixo;

• Há poucos profissionais qualificados para atuar na área;

Mão de obra e base de fornecedores

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• Ainda há visões e entendimentos bastante divergentes sobre o que é ‘armazenamento de energia elétrica’ e sobre as oportunidades inerentes a este setor.

Perspectiva sobre o mercado

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Principais objetivos da Força-Tarefa de Armazenamento de Energia Elétrica da ABSOLAR

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Elaborar agenda de interesses compartilhados:Desenvolver uma posição de interesse comum entre os associados da ABSOLAR sobre temas essenciais para desenvolvimento do mercado de armazenamento, tais como normas técnicas, marco regulatório e tributação de baterias.

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Propor políticas de desenvolvimento:Iniciar um diálogo com ANEEL, MME, INMETRO e demais agentes públicos e contribuir a formular políticas estruturantes para o desenvolvimento do setor de armazenamento de energia.

2

Divulgação: Divulgar tendências tecnológicas de baterias, aplicações de armazenamento e oportunidades de negócios entre os associados da ABSOLAR.

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DADOS DE CONTATO

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Markus VlasitsTayo Energia –Serviços de Consultoria e Apoio à Negócios, Ltda.Cel: +55-11-97969-6457E-mail: markus@tayoenergia.com.brSkype: m.vlasits