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

Rodrigo Coronacorona@br.com.br

Muito Obrigado!