Leonam dos Santos Guimarães 14º Encontro de Energia FIESP , Painel “Segurança Energética”

1. SEGURANÇA ENERGÉTICA Leonam dos Santos Guimarães 14º Encontro de Energia FIESP , Painel “Segurança Energética” 5 de agosto de 2013

2. SEGURANÇA ENERGÉTICA continuidade e sustentabilidade de suprimento EQUILÍBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA { • comum a todas as formas de energia • Disponibilidade dos energéticos • Não-renováveis (fósseis e urânio) • Renováveis • específico à energia elétrica onde o consumo é simultâneo à produção • Confiabilidade dos sistemas de transmissão e distribuição • Interligações • Redundâncias Curto Médio Longo Prazo { Tempo Real

3. SEGURANÇA ENERGÉTICA continuidade e sustentabilidade de suprimento EQUILÍBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA { • comum a todas as formas de energia • Disponibilidade dos energéticos • Não-renováveis (fósseis e urânio) • Renováveis • específico à energia elétrica onde o consumo é simultâneo à produção • Confiabilidade dos sistemas de transmissão e distribuição • Interligações • Redundâncias Curto Médio Longo Prazo { Tempo Real

4. Energéticos não-renováveis RISCOS à SEGURANÇA • Descontinuidade dos fluxos materiais • Interrupção ou redução por razões físicas ou políticas • Volatilidade de preços • Interrupção ou redução por aumento de custos • Limitações no armazenamento • Tempo disponível para enfrentar descontinuidade nos fluxos • Emissões de GEE • Restrições de uso das fontes emissoras • Não-renovabilidade • Exaustão das reservas • Sustentabilidade (responsabilidade para com as gerações futuras)

5. 1. Fluxos Materiais • Petróleo • Gás Natural • Carvão • Urânio • Pequenos volumes Petróleo Carvão Gás Natural Fonte: BP Energy Statistics 2012

6. 1. Fluxos Materiais

7. 2. Volatilidade de preços Petróleo • Petróleo • Gás Natural • Carvão • Menor volatilidade • Urânio • Menor volatilidade • Pouca sensibilidade do custo da energia gerada Gás Natural Fonte: BP Energy Statistics 2012

8. 3. Limitações no armazenamento

9. 4. Geração de GEE

10. 5. Exaustão de Reservas Petróleo Relação Reserva/Produção R/P • Petróleo • Gás Natural • Carvão • Urânio: 100-150 anos (sem reciclagem) Carvão Gás Natural

11. Os maiores recursos a serem descobertos estão na América do Sul e Caribe

12. Grande parte dos recursos a serem descobertos estão na América do Sul

13. 5. Exaustão de Reservas

14. Caso Brasileiro Produção x Oferta de Energia Alta renovabilidade da matriz energética caso único no mundo Fonte: Balanço Energético Nacional 2011

15. Caso Brasileiro Baixa dependência de energéticos não-renováveis externos Fonte: Balanço Energético Nacional 2011

16. Caso Brasileiro Baixa contribuição do setor energia e indústria para as emissões totais de CO2

17. Caso Brasileiro Sistema Elétrico único no mundo MUNDO RENOVÁVEL: 18% FÓSSIL: 68% GAS ÓLEO NUCLEAR OUTRAS CARVÃO HIDRO BIOMASSA (cana) BRASIL RENOVÁVEL: 86% FÓSSIL: 10% GAS ÓLEO NUCLEAR OUTRAS CARVÃO HIDRO BIOMASSA (cana) CARVÃO FONTE: IEA e MME/BEN

18. SEGURANÇA ENERGÉTICA continuidade e sustentabilidade de suprimento EQUILÍBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA { • comum a todas as formas de energia • Disponibilidade dos energéticos • Não-renováveis (fósseis e urânio) • Renováveis • específico à energia elétrica onde o consumo é simultâneo à produção • Confiabilidade dos sistemas de transmissão e distribuição • Interligações • Redundâncias Curto Médio Longo Prazo { Tempo Real

19. Energéticos renováveis RISCOS à SEGURANÇA • Sazonalidades inerentes aos ciclos naturais • Hídrica, Biomassa (anual/plurianual) • Eólica, Solar (curto prazo) • Ondas (curto prazo) e Marés (anual/plurianual) • Geotermia (longo prazo) • Mudanças climáticas • Incertezas quanto ao futuro dos ciclos naturais • Limitações no uso do solo e do subsolo • Dispersão: uso intensivo do solo • Preservação de áreas de interesse • Emprego de materiais especiais • Emissões de GEE (lifetime) • Restrições de uso fontes emissoras

20. Caso Brasileiro Sazonalidade da oferta hídrica

21. Caso Brasileiro Risco hídrico: a crise de 2001 Não disponibilidade de complementação térmica 180 100% Operação do Sistema - SE/CO (parte hidráulica) 90% 160 % Armazenado 80% 140 Apagão 70% 120 % Armazenado 60% GW mês 100 Armazenado 50% 80 Produzido 40% 60 30% 40 20% 20 10% Afluência 0 0% jan/99 jan/00 jan/01 jan/02 jan/03 jan/04 jan/05 jan/06 Um “Porto de Destino” para o Sistema Elétrico Brasileiro, http://ecen.com

22. Evolução Histórica dos Reservatórios (Sudeste e Centro-Oeste) FONTE: ONS

23. Caso Brasileiro Gestão Segura de um Sistema hidrotérmico com alta renovabilidade Tomada de decisão baseada em modelos de previsão hídrica baseados em séries temporais longas, que inexistem para as demais renováveis, tornando o processo mais complexo na medida que essas novas renováveis crescem na matriz elétrica

24. ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL EM 2012 Geração total do SIN 2012 516.526,097GWh Fonte : ONS ∆2012/2011 = 4,61%

25. Complementação Térmica no SIN (MWmédios) % termo/hidro 2012 = 15,74% % termo/hidro 2000 = 6,26%

26. Complementação Térmica no SIN (MWmédios) Cresimento da Potência Hídrica Instalada sem crescimento proporcional na Capacidade de Armazenamento risco crescente de crise de suprimento Fonte: Lista da ONS dos Principais Reservatórios / 2010

27. Plano Decenal de Expansão PDE-2021 Expansão da ofertahídrica

28. Plano Decenal de Expansão PDE-2021 Evolução do armazenamento hídrico

29. Caso Brasileiro Perda da capacidade de armazenamento Contínua perda de auto-regulação requerendo aumento nas parcelas térmicas de base e de complementação

30. Plano Decenal de Expansão PDE-2021 Expansão da ofertaeólica, solar e de biomassa

31. Expansão da oferta eólica, solar e de biomassa Nãopossuem auto-regulação: + REGULAÇÃO TÉRMICA Complementaçãonumadinâmicamaisrápidaque a hídrica Carência de séries temporais longas para previsão

32. Plano Nacional de Energia PNE-2030 Perspectivas de expansão bastante limitadas após 2030

33. Plano Nacional de Energia PNE-2030 Perspectivas de expansão bastante limitadas após 2030

34. Plano Nacional de Energia PNE-2030 Significativa expansão das fontes PCH, eólica e biomassa

35. Plano Nacional de Energia PNE-2030 Necessária expansão das fontes térmicas

36. FUTURO (2030 – 2060) POTENCIAL HIDRELÉTRICO: Parcela técnica, ambiental e economicamente viável ​​a ser desenvolvida: 150/180 GW do total de 260 GW Hidro

37. FUTURO (2030 – 2060) Esgotamento do potencial hídrico • A expansão terá que ser baseada no mix Gás natural (dependendo da quantidade e custo de Pré-Sal), Carvão (dependendo da viabilidade de CCS e carvão limpo) e Nuclear. • Fontes renováveis ​​(biomassa, eólica, solar) e expansão dos programas de eficiência energética (aumento dos custos marginais de expansão) serão um complemento importante • permitindo economizar a água dos reservatórios, o que amplia a capacidade das hidrelétricas de fazerem regulação da demanda.

38. Energéticos renováveis RISCOS à SEGURANÇA • Sazonalidades inerentes aos ciclos naturais • Hídrica, Biomassa (anual/plurianual) • Eólica, Solar (curto prazo) • Ondas (curto prazo) e Marés (anual/plurianual) • Geotermia (longo prazo) • Mudanças climáticas • Incertezas quanto ao futuro dos ciclos naturais • Limitações no uso do solo e do subsolo • Dispersão: uso intensivo do solo • Preservação de áreas de interesse • Emprego de materiais especiais • Emissões de GEE (lifetime) • Restrições de uso fontes emissoras

39. Mudanças climáticas Fonte: Jack Williams/ Universidade de Wisconsin

40. Uso do solo Para 1.000 MW

41. Uso do solo Expansão da ofertahídrica 90% do potencial está na Amazônia maior parte de médio e pequeno porte • RESTRIÇÕES: • distância • topografia • uso do solo • reservatórios • transmissão Mapa ilustrativo Fonte: MMA (fev/05)

42. Uso do subsolo Materiais especiais em tecnologias de “energia limpa” Fonte: US DOE – Critical Materials Strategy

43. Caso brasileiro Emissões de GEE gramas de CO2 equivalente por Kw.hora elétrico gerado Comparação da Emissão de Gases de Efeito Estufa na Geração Nuclear de Eletricidade no Brasil com as de outras fontes, Carlos Feu Alvim, Omar Campos Ferreira, Olga Mafra Guidicini, Frida Eidelman, Paulo Achtschin Ferreira, Marco Aurélio Santos Bernardes, in Economia & Energia Ano XV No 79 Outubro/Dezembro de 2010 ISSN 1518-2932 - http://ecen.com/

44. SEGURANÇA ENERGÉTICA continuidade e sustentabilidade de suprimento EQUILÍBRIO ENTRE OFERTA E DEMANDA { Curto Médio Longo Prazo • Disponibilidade dos energéticos (oferta) • Não-renováveis (fósseis e urânio) • Renováveis • específico à energia elétrica onde o consumo é simultâneo à produção • Confiabilidade dos sistemas de transmissão e distribuição (demanda) • Interligações • Redundâncias { Tempo Real

45. SEGURANÇA ENERGÉTICA Confiabilidade dos sistemas de transmissão e distribuição Eletricidade é produzida e consumida simultaneamente Sistemas elétricos operam em equilíbrio instável Ajustes permanentes em tempo real

46. Fortaleza Manaus Recife Salvador Brasília Belo Horizonte Rio de Janeiro Itaipu São Paulo 4.000 km Porto Alegre Angra Caso Brasileiro: Um sistema elétrico de dimensões continentais

47. Caso Brasileiro: Um sistema elétrico de dimensões continentais • Fontes de geração concentradas (grandes hidros) distantes dos centros de consumo • Alto grau de interligação com grandes intercâmbios de energia entre regiões

48. Caso Brasileiro: Um sistema elétrico de dimensões continentais • Longas linhas de transmissão de alta capacidade • Confiabilidade das LTs e SUBs é crítica (REDUNDÂNCIAS) • Limitada capacidade de segregação e reconfiguração • + Confiabilidade: • + DIVERSIDADE • + geração próxima às cargas

49. Caso Brasileiro: Aumento da participação das “novas renováveis”: Eólica, Solar, Biomassa, PCHs Confiabilidade e Estabilidade impõe limites à expansão } • “capilarização” da • transmissão • aumento de • intercâmbios • Pequenas unidades de geração • Longe dos centros de consumo • Exceções em biomassa e PCHs • Sazonalidade (curto, médio e longo prazo) + geração varia em tempo real • à exceção de biomassa e PCHs } Complementação hidrotérmica em tempo real para garantir estabilidade

50. Caso Brasileiro: Uma matriz elétrica em transição hidrotérmica