uso do gás natural na produção de energia mais eficiência e segurança operacional
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Uso do Gás Natural na produção de energia
Mais eficiência e segurança operacional
Perfil da Empresa
• A PETROBRAS DISTRIBUIDORA – BR – tem por objetivo a distribuição, a industrialização e a comercialização de produtos de petróleo e correlatos.
• Criada em 1971 como subsidiária da PETROBRAS.
• 7.500 postos de serviços, sendo a única rede presente em todo o território nacional.
• 10.000 grandes clientes, dentre indústrias, termoelétricas, companhias de aviação, frota de veículos leves e pesados, dentre outros.
• Pioneira na comercialização de Etanol e Gás Natural como combustíveis automotivos.
• No ES, é responsável pela distribuição de Gás Natural como concessionária de serviço público, desde 1993.
Concessão de Serviço Público de Distribuição de Gás Natural
• Mais de 28 mil clientes nos segmentos industrial, comercial, residencial, cogeração, climatização, termelétrico e matéria prima;
• Municípios atendidos: Vitória, Vila Velha, Cariacica, Serra, Aracruz, Anchieta, Cachoeiro de Itapemirim, Linhares, Sooretama;
• Obras concluídas em São Mateus e Colatina;
• Obras em andamento em Vila Velha e Serra – mercado urbano;
• Certificação no Sistema de Gestão Integrada;
• Em 2013 – Comercializados 3.3 millões m³/dia1 de Gás Natural no ES:– 70% não térmico– 30% térmico
• Realizados em média R$ 40 milhões/ano em investimentos para expansão da rede de distribuição no ES.
• Previsão para 2015:– Distribuição de 3,9 milhões de m³/dia de Gás Natural– 393 km de rede em operação
1 – Incluído OC equivalente de contratos flexíveis.
Cenário nacional de Energia Elétrica
Variação no consumo de energia elétrica
Fonte: BEN 2014 – EPE
A partir de 2010 -> Consumo de energia elétrica cresce mais que o PIB
Matriz Elétrica Nacional
Carvão e Derivados ¹
2,6%
Hidráulica ²70,6%
Biomassa ³7,6%
Eólica1,1%
Gás Natural11,3%
Derivados de Petróleo
4,4%
Nuclear2,4%
geração hidráulica² em 2013: 430,9 TWh
geração total² em 2013: 609,9 TWh
Fonte: BEN 2014 – EPE¹ Inclui gás siderúrgico ² Inclui importação ³ Inclui lenha, bagaço de cana, lixívia e outras recuperações.
BRASIL (2013)
Participação Hidráulica- Antes de 2000 – Maior que 90%- 2012 – Aprox. 76%- 2013 – 70,6%
Energia armazenada no SIN e valor do PLDPLD - referência de preço mercado de curto prazo de energia elétricaSIN – Sistema Interligado Nacional
- A partir de 2011 o volume de água nos reservatórios não se recuperou durante o período de chuvas (baixa
afluência), levando a um aumento no despacho termoelétrico. - Maior despacho termoelétrico significa aumento de custo de energia.
2011 2012 2013 2014
GW
h
R$/
MW
h
PLD R$ 844 / MWh
Diagrama simplificado da Rede Básica
Desligamento em um elemento importante do SIN pode ocasionar atuação de sistema de alívio de carga, e interrupções do fornecimento.
Exemplos:-Desligamento da UHE Itaipu-Desligamento de LT entre RJ e ES-Desligamento de LT entre MG e ES
Resumo
• Consumo de energia elétrica cresce mais que o PIB;
• Forte participação de energia hidráulica na matriz elétrica;
• Novas Usinas Hidráulicas tipo fio d’água;
• Usinas geograficamente afastadas dos centros de consumo.
Cenário estadual de energia elétrica e gás natural
• Quarta maior reserva provada de Gás Natural do Brasil – 42,8 trilhões de m³;
• Duas Unidades de Tratamento de Gás Natural (UPGN Cacimbas e UTG Sul) com capacidade de processamento 20,5 milhões de m³/dia;
• GASENE atravessando o estado de norte a sul;
• Unidades de regaseificação de GNL no RJ e na BA;
• 09 City Gates distribuídos no estado.
Cacimbas (ES) x Vitória (ES) –
130 km
Cacimbas (ES) x Vitória (ES) –
130 km
Cacimbas (ES) x Vitória (ES) –
130 km
Cabiúnas (RJ) x Vitória (ES) –
303 km
Cacimbas (ES) x Catu (BA) – 954
km
Cacimbas (ES) x Vitória (ES) –
130 km
Suprimento de Gás Natural no ES
Produção e consumo de gás natural - ES
-Consumo de 3,9% do total no Brasil-Produção de 16,2% do total Brasil
MM
m³/
dia
Produção e consumo de energia elétrica - ES
-Produção de 1,2% da eletricidade consumida no Brasil-Consumo de 2,2% da eletricidade consumida no Brasil
MW
med
Inclusive geração termelétrica
Resumo
• O estado importa uma parcela significativa da energia elétrica consumida;
• Temos pouco potencial de aproveitamento de energia hidráulica;
• Houve melhorias significativas no sistema de transmissão que atende o estado, entretanto o sistema elétrico não está imune a riscos locais e sistêmicos;
• O estado possui grande oferta de Gás Natural frente ao seu consumo interno;
• Rede de distribuição de Gás Natural em expansão e interiorização.
Incidentes
Suprimento de energia
Fornecimento de Energia Elétrica e Gás Natural
Modelo mais comumente encontrado, com fornecimento de energia elétrica e gás natural pelas concessionárias.
Energia Elétrica
Gás Natural
Perdas
Locais de consumo de energia
MotoresIluminação
RefrigeraçãoEletrônicos
FornosCaldeiras
Aquecedores
Perdas
Curva de Carga
Horário de Ponta: Período consecutivo de 3 horas (no ES entre 18h00 e 21h00), quando ocorre máximos de demanda de energia elétrica.
Consequência: Tarifa de energia elétrica até 7 vezes o valor da tarifa fora de ponta – consumidor tarifa verde – classe A4 .
Horário de Ponta
Para reduzir custos operacionais, alguns consumidores optam em desligar equipamentos no horário de ponta, para se evitar as tarifas elevadas.
Porém não é sempre que essa solução é
possível !!!
Porém não é sempre que essa solução é
possível !!!
• Modelo predominante no Brasil;
• Menores investimentos iniciais;
• Exposição a tarifas elevadas no horário de ponta;
• Maior exposição a riscos:– Ausência de back up de energia elétrica;– Exposição a falhas de redes elétricas (sistêmicas e locais);– Períodos prolongados de seca – risco de abastecimento e de
grandes oscilações no preço da energias elétrica.
Resumo
Alternativas para minimização de risco e redução de custos
GERAÇÃO NA PONTA
GERAÇÃO DE EMERGÊNCIA
Geração no horário de ponta e de emergência
- Energia Elétrica continua sendo fornecido principalmente pela concessionária.- Gás Natural continua sendo fornecido para processos com demanda térmica. - Gás Natural é utilizado no horário de ponta para geração local de energia – economia na fatura de energia.- Aumento da segurança operacional, dispondo de geração local de energia em períodos de falha de suprimento da rede elétrica (back up).- Ganhos de oportunidade, com venda de excedentes de energia em períodos de preço elevado.
Máquina TérmicaMáquina Térmica GG
EE(35%)
Gás Natural
Perdas (65%)
Fornos Caldeiras
Fornos Caldeiras
Perdas (10%)
Calor (90%)EnergiaElétrica
Locais de consumo de
energia
MotoresIluminação
RefrigeraçãoEletrônicos
Aquecimento Vapor
Água Quente
100%
100%
Partida e parada automática durante horário de ponta;
Partida e parada automática em caso de falha da cocessionária de energia.
Subestação
Energia Elétrica
Gás Natural
Geração no horário de ponta e de emergência
Opção para quem já possui geração a diesel
• Sistema bicombustível diesel e gás natural permite a utilização de gás natural em máquinas a diesel existentes ou novas;
• Não é necessário se efetuar modificações na máquina (sem necessidade de “ottorização”), mantendo-se a característica do motor a diesel;
• Permite operação com 100% diesel, bem como bicombustível, com diesel (pelo menos 30%) e gás (até 70%), sem necessidade de parada da máquina para ajustes (sistema automático);
• O Gás Natural é admitido junto com o ar de combustão, sendo a ignição efetuada pela parcela de diesel que compõe a mistura;
• Economia com redução de custo de combustível;
• Combustão mais limpa e com menos emissões de CO2 e particulados presentes na combustão do diesel;
• Flexibilidade, permitindo contratação de gás natural com desconto (gás interruptível).
Opção para quem já possui geração a diesel - ilustração
Central de
controle
TemperaturaCarga
Alternativas para minimização de risco e redução de custos
COGERAÇÃO
Perdas em máquinas térmicas
Por mais eficiente que seja uma máquina térmica (motor de combustão, turbina a gás), a maior parte da energia contida no combustível usado para seu acionamento é transformada em calor e perdida para o meio-ambiente.
Energia Elétrica
Água QuenteÁgua Fria
Gás Natural
Gases de escape
Calor
COGERAÇÃO
Cogeração é o processo de produção combinada de calor útil e energia elétrica, a partir da energia química disponibilizada por um ou mais combustíveis.
Via de regra, uma planta de cogeração produz energia elétrica e calor / frio para um processo: industrias, shopping centers, resorts e hotéis, hospitais, edifícios comerciais, supermercados, clubes desportivos, etc.
Máquina TérmicaMáquina Térmica GG
EE(35%)
Perdas (20%)
Energia Primária(100%)
CaldeiraCaldeira
Rejeito Térmico (65%)
Chiller de absorçãoChiller de absorção
Água Gelada
Água Quente/Vapor
Locais de consumo de
energia
MotoresIluminaçãoEletrônicos
Aquecimento Vapor
Água Quente
Gás Natural
Refrigeração
Energia Elétrica
back up e venda de excedentes
COGERAÇÃO
Custo do gás natural
Valores com tributos
Referência para um consumo de 100.000 m³/mês.
Desconto de 10,8% em relação ao segmento industrial.
Desconto de 37,4% em relação ao segmento comercial.
Tarifa cogeração
• Investimentos iniciais são maiores.
• Aplicável em locais que tenham demanda de energia elétrica e calor/frio (indústrias, shoppings, hotéis, supermercados, hospitais);
• Eficiência global de aproveitamento da energia do combustível – superior a 70%;
• Menor emissão de poluição e gases de efeito estufa;
• Maior segurança operacional, com independência de suprimento da concessionária de energia elétrica, sendo essa back up para situações de manutenção de máquinas;
• Evita-se custos de transmissão e distribuição de energia elétrica;
• Pode produzir excedentes de energia comercializável;
• Incentivos na tarifa do Gás Natural;
• Desconto de 50% na tarifa de uso da rede de energia elétrica para venda de excedentes de energia (Cogeração Qualificada junto ANEEL);
COGERAÇÃO
Gás Natural
Gás natural – economia, segurança e eficiência
