COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE...

UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO

Engenharia Elétrica

ELVIS HENRIQUE ESTURRARI

COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE

COGERAÇÃO

Campinas

2011

ELVIS HENRIQUE ESTURRARI – R.A. 004200700256


COGERAÇÃO

TCC apresentado ao curso de Engenharia

Elétrica da Universidade São Francisco, como

requisito à obtenção do título de Engenheiro

Eletricista.

Orientador: Prof. Dr. Geraldo Peres Caixeta

Campinas

2011

ELVIS HENRIQUE ESTURRARI – R.A. 004200700256


COGERAÇÃO

TCC apresentado ao curso de Engenharia

Elétrica da Universidade São Francisco, como

requisito à obtenção do título de Engenheiro

Eletricista.

Data de Aprovação: 10/12/2011

COMISSÃO EXAMINADORA

__________________________________

Prof. Dr. Geraldo Peres Caixeta (Orientador)

__________________________________

Prof(a). Dr. Débora Meyhofer Ferreira

__________________________________

Prof Dr. Wilson José Figueiredo Alves Jr.

Aos meus pais e irmão por todo o apoio,

aos grandes amigos da graduação pela

convivência e amizade, e aos professores

pela paciência e o constante aprendizado.

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por dar-me forças e permitir vencer mais essa etapa.

Agradeço também às pessoas presentes em minha vida, responsáveis pela motivação

que me proporcionou concluir mais um ciclo de minha vida.

Aos meus pais Rosalina Pastri Esturrari e Gilmar Esturrari por toda educação e

carinho ao longo dessa jornada. Agradeço também ao meu irmão Elton Luis Esturrari pelo

incentivo em todos os momentos de minha vida.

À minha namorada Cláudia Roberta Cardoso pela paciência, compreensão, incentivo e

atenção.

Aos meus amigos Bruno Cesar Pereira, Caio Cesar Lisboa, José Fernando de

Marques Togni e Victor Bogo, pela ajuda e principalmente amizade.

Aos meus primos Everton Esturrari e Luciene Esturrari e amigo Rodrigo Araldi pelo

apoio concedido quando as coisas pareciam não estar fluindo.

Aos amigos Eduardo Ludolf, Pamela Frare, Sara Simões, Lincoln Ferreira, Luiz

Menossi, Anderson Borges, William Stevinson entre outras amizades adquiridas durante o

curso.

Aos amigos da CPFL Energia, Ricardo Kintschner, Rinaldo Ribeiro, Paulo Henrique

Tizzei, André Barbosa, Juscélio Souza, Ricardo Missura, Vivian Igawa e Rossine Ornellas,

que contribuíram com meu desenvolvimento profissional.

Ao professor Geraldo Peres Caixeta pela orientação onde, sempre que procurado foi

atencioso e prestativo.

“A mente que se abre a uma nova idéia

jamais voltará ao seu tamanho original.”

Albert Einstein

“A satisfação está no esforço e não

apenas na realização final”

Mahatma Gandhi

RESUMO

O Brasil é um país que está crescendo constantemente e isso faz com que a demanda

por energia elétrica cresce concomitantemente. Para suprir tal demanda, foi necessário a

aperfeiçoar sua estrutura de Setor Elétrico e buscar novas fontes de geração de energia. A

cogeração foi uma das fontes encontrada.

O presente trabalho irá apresentar a Comercialização de Energia a partir da cogeração

resultante da queima de bagaço de cana de açúcar, demonstrando desde os investimentos

necessários para o projeto de modificação de uma usina de açúcar e álcool a fim de gerar

excedentes de energia elétrica, até sua comercialização por meio dos leilões de energia.

A pesquisa foi viabilizada através do estudo da História do setor elétrico e sua

estrutura Institucional, apresentando a competência de cada órgão dessa estrutura e

conceituando os tipos de Ambientes de Contratação e de Leilões. A partir daí, foi

demonstrado o projeto retrofit de uma usina de cana de açúcar bem como a comercialização

de seu excedente de energia elétrica gerada, através do estudo da sistemática de um leilão

de energia nova, cujo ano de inicio do suprimento se dá em 2014.

Esses leilões são formatados de maneira seqüencial e possui certa complexidade. O

trabalho apresentado esclareceu, através de uma visão sistêmica, os conceitos e

metodologias integrados às instituições que regularizam a comercialização de energia no

Brasil, expondo a forma que tais instituições agem a fim de viabilizar a tarifa da energia

elétrica aos consumidores finais, eliminando soluções paliativas e visando a sustentabilidade

da matriz energética brasileira.

Palavras-chave - Setor Elétrico Brasileiro – Mercado de Energia Elétrica – Cogeração –

Ambientes de Contratação - Leilões

ABSTRACT

Brazil is a country which is in constantly growing and thats increase the electric energy

demand. To provide this demand, it was necessary to improve the Electricity Sector structure

and search for new resources of electric power generation. The Cogeneration was one of

these sources.

The following paperwork will present the Comercialization of Electric Energy from

Cogeneration provided from the burning of sugar cane bagasse, showing since the

necessary investments to the modification process of a sugar Mill and alcohol plant in order

to generate surplus of electric powe, till its comercialization by energy auctions.

The research was possible through the study of the history of the Electricity Sector and

its institucional structure, showing competencies of each organs of its structure and

conceptualizing the diferent kinds of Contracting Enviroment and energy auctions. From that,

it was demonstrated the Project retrofit of a sugar mill plant as well as comercialization of its

electric power surplus generated through the study of new energy auction systematic, which

begins supllying in 2014.

These auctions were formatted sequentially and has some complexity. The paperwork

presented clarified, through a systemic view, the concepts and integrated methodology to the

institutions that regulate the comercialization of Brasil’s energy, exposing the way that these

institutions acts to enable the tariffs of the electric energy to final consumers, eliminating

palliative solutions and aiming the sustentability of brazilian energy matrix.

Keyword – Brazilian Electricity Sector – Electricity Market – Cogeneration – Contracting

Enviroment – Auctions.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Setor Elétrico Brasileiro ..................................................................................................... 5

Figura 2 - Disposição do Novo Modelo do Setor Elétrico .............................................................. 6

Figura 3 - Esquema dos Ambientes de Contratação ...................................................................... 9

Figura 4 - Composição da conta de energia .................................................................................. 10

Figura 5 - Calendário dos leilões ..................................................................................................... 13

Figura 6 – Evolução dos Registros de Contratos na CCEE ........................................................ 14

Figura 7 - Processo de Comercialização de Energia ................................................................... 15

Figura 8 - Integração Eletroenergética do SIN .............................................................................. 16

Figura 9 - Balanço Energético de um Sistema de Cogeração .................................................... 18

Figura 10 - Esquema básico de uma usina de cana-de-açúcar ................................................. 18

Figura 11 - Esquema básico de uma usina de cana-de-açúcar após o projeto retrofit ........... 19

Figura 12 - Relação dos Empreendimentos participantes do Leilão .......................................... 25

Figura 13 - Esquema geral da sistemática dos leilões ................................................................. 31

Figura 14 - Esquema Rodadas Uniformes ..................................................................................... 33

Figura 15 - Sistemática dos Leilões ................................................................................................ 34

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Encargos que compõem a tarifa final de energia elétrica ......................................... 11

Tabela 2 - Portarias recorrentes aos leilões .................................................................................. 24

Tabela 3 - Relação dos Empreendimentos Participantes do Leilão ........................................... 25

Tabela 4 - Resultado do Leilão para o empreendimento IACO .................................................. 26

Tabela 5 - Resultado do Leilão para o empreendimento PASSA TEMPO ............................... 27

Tabela 6 - Resultado do Leilão para o empreendimento PARANAPANEMA ........................... 28

Tabela 7 - Resultado do Leilão para o empreendimento VALE DO TIJUCO II ........................ 29

Tabela 8 - Resultado do 12º Leilão de Energia Nova A-3 ........................................................... 30

LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS

ACL – Ambiente de Contratação Livre

ACR – Ambiente de Contratação Regulado

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

CCC – Conta de Consumo de Combustíveis

CCD – Contrato de Conexão ao Sistema de Distribuição

CCEE – Câmara de Comercialização de Energia Elétrica

CCT – Contrato de Conexão ao Sistema de Transmissão

CCVEE – Compra e Venda de Energia Elétrica

CDE – Conta de Desenvolvimento Energético

CEC – Custo Econômico de Curto Prazo

CFURH – Compensação Financeira pelo Uso dos Recursos Hídricos

CHESF – Companhia Hidro Elétrica do São Francisco

CMO – Custos Marginais da Operação

CMSE – Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico

CNPE – Conselho Nacional de Pesquisa Energética

COFINS – Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social

COP – Custo de Operação

CUSD – Contrato de Uso do Sistema de Distribuição

CUST – Contrato de Uso do Sistema de Transmissão

CVU – Custo Variável Unitário

EPE – Empresa de Pesquisa Energética

ESS – Encargo de Serviços do Sistema

GF – Garantia Física

ICB – Índice de Custo Benefício

ICMS – Imposto sobre Circulação de Mercadorias

MAE – Mercado Atacadista de Energia

MME – Ministério de Minas e Energia

MW – Mega Watts

ONS – Operador Nacional do Sistema

P&D – Pesquisa e Desenvolvimento de Eficiência Energética

PC – Preço Concorrente

PCH – Pequenas Centrais Hidroelétricas

PIS – Programa de Integração Social

PL – Preço de Lance

PLD – Preço da Liquidação das Diferenças

PROINFA – Programa de Incentivo às Fontes Alternativas

RGR – Reserva Global de Revisão

SIN – Sistema Interligado Nacional

TFSEE – Taxa de Fiscalização do Serviço de Energia Elétrica

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 1

1.1. Objetivos ................................................................................................................................ 2

2. HISTÓRIA DO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO .................................................................. 3

3. ESTRUTURA INSTITUCIONAL DO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO ............................. 5

3.1. Ministério de Minas e Energia (MME) ............................................................................... 5

3.2. Conselho Nacional de Política Energética (CNPE)......................................................... 6

3.3. Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE) ..................................................... 7

3.4. Empresa Nacional de Pesquisa Energética (EPE) ......................................................... 7

3.5. Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) .............................................................. 7

3.6. Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) ............................................................... 8

3.7. Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) ............................................. 8

4. AMBIENTES DE CONTRATAÇÃO ........................................................................................... 9

4.1. ACR - Ambiente de Contratação Regulado ................................................................... 10

4.2. ACL – Ambiente de Contratação Livre ............................................................................ 13

4.3. Liquidação das Diferenças ................................................................................................ 15

4.4. SIN – Sistema Interligado Internacional .......................................................................... 16

5. COGERAÇÃO A PARTIR DO BAGAÇO DE CANA DE AÇÚCAR ..................................... 17

5.1. Característica Geral de uma Usina de Cana de Açúcar .............................................. 18

5.2. Característica Geral de uma Usina de Cana de Açúcar após o projeto Retrofit. ..... 19

5.2.1.Caldeiras ....................................................................................................................... 20

5.2.2.Turbinas a Vapor ......................................................................................................... 21

5.3. Objetivo do Investimento com o Projeto Retrofit .......................................................... 22

6. ANÁLISE DE RESULTADO DE LEILÃO DE EMPREENDIMENTOS DE BIOMASSA ... 23

6.1. Visão Geral .......................................................................................................................... 23

6.2. Resultado 12º Leilão de Energia Nova para empreendimentos de Biomassa ......... 25

6.3. Sistemática de Funcionamento dos Leilões ................................................................... 30

6.4. Índice de Custo-Benefício (ICB). ...................................................................................... 35

7. CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 37

REFERÊNCIAS .................................................................................................................................. 38

1

1. INTRODUÇÃO

Desde o século XIX, o Brasil vem passando por várias mudanças em seu setor elétrico

visando atender toda demanda por energia elétrica que cresce a cada dia, acompanhando o

desenvolvimento no país. A reforma no setor elétrico Brasileiro começou em 1993 e

extinguiu a equalização tarifária vigente, criando contratos de suprimentos entre geradores e

distribuidores de energia elétrica e também e o conceito de Consumidor Livre.

Esse novo modelo abriu oportunidades para a participação do setor privado nos

investimentos necessários e na responsabilidade pela garantia do suprimento nacional.

Foram criadas algumas agencias como, ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), a

fim de fazer a regulação neste setor de forma que o consumidor não ficasse a mercê das

empresas privadas.

Em termos institucionais, o novo modelo definiu a criação de uma entidade

responsável pelo planejamento do setor elétrico a longo Prazo (Empresa de Pesquisa

Energética –EPE), uma instituição com a função de avaliar permanentemente a segurança

do suprimento de energia elétrica (Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico – CMSE) e

uma instituição para atividades relativas à comercialização de energia elétrica no setor

interligado (Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE).

O Brasil possui um potencial hidrelétrico elevado em virtude do grande número de

usinas hidrelétricas e uma geografia privilegiada. Porém o potencial hidráulico esbarra em

problemas ambientais, dificultando a construção de usinas ou impossibilitando a construção

delas.

Existe um grande potencial no Brasil para a cogeração de energia elétrica através do

bagaço de cana, dado o volume de resíduos resultantes dos processos produtivos,

estimados em torno de 40 milhões de tonelada de matéria seca, sendo possível a utilização

desse volume para a cogeração de energia gerando uma receita adicional de venda de

energia proporcionando ainda reduções no custo de produção industrial.

No processamento industrial da cana são necessários três tipos de energia: energia

térmica, para os processos de aquecimento e concentração; energia mecânica, nas

moendas e demais sistemas de acionamento direto; e energia elétrica, para acionamentos

diversos, bombeamento, sistemas de controle e iluminação, entre outros fins. Para atender a

essas demandas energéticas, desenvolveu-se, nas usinas de açúcar e etanol, a produção

simultânea de diferentes formas de energia com base em um único combustível, o bagaço

de cana. A tecnologia que permite a utilização do bagaço de cana para produção de energia

denomina-se cogeração, e representa um diferencial importante da cana-de-açúcar em

relação às outras matérias-primas usadas para a fabricação de açúcar ou etanol, que

2

necessitam de aporte energético externo para o processo industrial. Através desse processo

é possível gerar energia elétrica para suprir toda a necessidade da usina e ainda gerar

excedentes para fins de comercialização de energia elétrica.

Atualmente, a comercialização de bens é a forma mais comum da utilização de leilões,

e estes representam grande interesse para as empresas, visto que as negociações (que

envolvem compra e venda) nessa área é que definem o valor de seus insumos e produtos.

Os exemplos de leilões mais difundidos são os de obra de arte, antiguidades, gados,

flores entre outros bens de difícil precificação. Normalmente, seu conceito é vinculado à

imagem de um leiloeiro que coordena a sessão, seguindo regras predefinidas. Ele estipula,

por exemplo, um valor inicial para garantir a satisfação do vendedor e propõe os valores

seguintes para não haver lances indesejáveis. Ocorrendo em um ambiente onde as pessoas

estão dispostas a ofertar algo mais pelos bens expostos, nesses exemplos, o leiloeiro visa

encontrar o melhor lance para o produto.

Logo, a escolha dos formatos dos leilões deve ser realizada através de estudos

cautelosos para não haver, por parte das geradoras de energia elétrica, preços abusivos no

valor da energia.

Por conseguinte, às instituições governamentais e aos agentes reguladores compete

estabelecer, com habilidade, as regras acerca dos leilões de energia elétrica e, assim,

propor uma sistemática adequada.

1.1. Objetivos

Tendo por objeto de estudo a cogeração a partir da modificação de uma usina de cana

de açúcar, que utiliza o bagaço de cana como combustível para a geração de energia

elétrica, será apresentado as tratativas do mercado de comercialização de energia elétrica

para a energia gerada. Dentre tais tratativas há o método dos leilões.

O suprimento de energia elétrica no Brasil foi potencializado através das fontes de

energia renovável e isso chamou a atenção dos órgãos reguladores do sistema energético

para a forma de comercialização, visando o amadurecimento da matriz energética do país e

garantindo uma tarifa justa pelo uso da energia elétrica.

3

2. HISTÓRIA DO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO

Com o crescimento das cidades, em meados do século XIX, despertaram-se

interesses para as primeiras iniciativas de investimentos para o uso de energia elétrica no

país. Em 1879, foi inaugurada a iluminação elétrica na estação central da ferrovia Dom

Pedro II, no Rio de Janeiro, através de um dínamo como gerador de energia. A partir daí, o

uso da energia elétrica começou a ganhar força e, ainda alimentada por dínamos, ser

utilizada na iluminação pública e eventos.

Após isso, verificou-se a necessidade de um gerador de energia maior para suprir as

necessidades, da população. Foi então inaugurada em 1883, uma unidade termoelétrica, a

partir da queima de lenha, com 52KW de capacidade e alimentava 39 lâmpadas na cidade

de Campos no Rio de Janeiro. Surgiu então a primeira central geradora no Brasil.

Os setores urbanos e, junto com eles, a necessidade pelo consumo de energia elétrica

cresceram. No inicio do século havia a necessidade de melhorar a estrutura das cidades

brasileiras para atender a demanda e isso fez com que despertasse interesse em

investidores estrangeiros com a intenção de explorar os serviços urbanos como transportes,

iluminação pública, produção e distribuição de eletricidade, distribuição de gás canalizado e

telefonia. Surgem então as tentativas de regulação por parte do Estado.

O Governo Federal passou então a ter intervenção na gestão de energia elétrica

outorgando as concessões de serviços públicos, revendo critérios para estabelecimento de

preços garantindo investimentos para os serviços prestados. Mais tarde, o Estado passou a

atuar diretamente na geração de energia elétrica, investindo no empreendimento CHESF

(Companhia Hidro Elétrica do São Francisco) em 1945. Com um planejamento mais

estratégico, visando dar sustentação financeira a longo prazo e constante investimento no

setor garantindo sua expansão, o governo promoveu importantes mudanças na legislação

tarifária do Brasil, garantindo ao prestador de serviços algo em torno de 11% de retorno sob

o capital investido a ser repassado na tarifa.

A nova legislação garantiu sólidas bases financeiras ao setor, porém, existia muita

diferença em relação ao custo de geração e distribuição entre as regiões do país. Para

minimizar essas diferenças o governo instituiu a equalização tarifária, mantida por quase 20

anos, através de um sistema em que as empresas superavitárias transferiam recursos para

as deficitárias.

A partir da década de 90, a estrutura energética do Brasil passou por varias

mudanças. Em 1993 extingui-se a equalização tarifaria e começaram a surgir os contratos

de suprimentos entre geradores e distribuidores, os chamados contratos bilaterais, já dando

4

indícios de desverticatização das empresas e criando o Produtor Independente de Energia e

o conceito de Consumidor Livre.

Em 1996 foi implantado pelo Ministério de Minas e Energia o Projeto de

Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro (Projeto RE-SEB). A partir da desverticalização

criaram-se as empresas de Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização de

Energia Elétrica tornando-se áreas de negócios independentes e incentivando a competição

nos segmentos de Geração e Comercialização mantendo assim os setores de distribuição e

transmissão sendo ambientes regulados.

Para atender a nova configuração, o Governo Federal criou a Agência Nacional de

Energia Elétrica (ANEEL) para regular as atividades do setor. Com a finalidade de organizar

o mercado e a estrutura da matriz energética brasileira criou-se também o Mercado

Atacadista de Energia (MAE) e o Operador Nacional do Sistema (ONS).

Em maio de 2001, o Brasil atravessou uma escassez de chuvas e fez com que os

reservatórios das usinas baixassem significantemente o que comprometeu a geração de

energia elétrica no país. Para evitar mais problemas, o Governo Federal foi obrigado a

adotar medidas emergenciais de racionamento de energia elétrica, o que gerou uma serie

de questionamentos referentes ao rumo que o setor elétrico estava trilhando e atrasando o

crescimento do setor.

A partir daí foram lançadas novas bases de um novo modelo para o Setor Elétrico

Brasileiro criando-se novas instituições responsáveis pelo: planejamento a longo prazo (EPE

– Empresa de Pesquisa Energética), pela avaliação do suprimento de energia elétrica

(CMSE – Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico) e pela comercialização de energia

elétrica no sistema interligado (CCEE – Câmara de Comercialização de energia Elétrica)

dando continuidade às atividades do MAE. A tabela abaixo mostra a evolução do Setor

Elétrico Brasileiro.

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Figura 1 - Setor Elétrico Brasileiro

Fonte: CCEE – Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (2011)

3. ESTRUTURA INSTITUCIONAL DO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO

3.1. Ministério de Minas e Energia (MME)

O Ministério de Minas e Energia (MME) foi criado com o intuito de gerenciar os

assuntos de minas e energia que até então eram de competência do Ministério da

Agricultura. Em 1990 foram transferidas as atribuições do MME para o Ministério da

Infraestrutura que passou a ser responsável também pelos setores de transportes e

comunicações.

É o órgão do governo responsável pelo estabelecimento das diretrizes do país,

formulando e implementando políticas energéticas, de acordo com as diretrizes definidas

pelo CNPE – Conselho Nacional de Pesquisa Energética. É responsável pelo Planejamento

Energético Nacional, monitora a segurança do suprimento, planos de expansão, entre

outros.

6

Foram definidas em 2003 como competências da MME as áreas de geologia,

recursos minerais e energéticos; aproveitamento da energia hidráulica; mineração e

metalurgia; e petróleo, combustível e energia elétrica, incluindo nuclear. A partir daí, foram

criados algumas instituições, conforme organograma abaixo:

Figura 2 - Disposição do Novo Modelo do Setor Elétrico

Fonte: Elaboração Própria a partir de dados da CCEE (2011)

3.2. Conselho Nacional de Política Energética (CNPE)

O CNPE tem a finalidade de assessorar o Presidente da Republica formando políticas

e diretrizes de energia a fim de promover o aproveitamento racional dos recursos

energéticos do Brasil e obedecendo a certos princípios, como a preservação do interesse

nacional, proteção dos interesses do consumidor quanto ao preço, qualidade e oferto dos

produtos, promoção da livre concorrência, atração de investimento na produção de energia

e ampliação da competitividade do Brasil no mercado internacional.

7

3.3. Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE)

O CMSE foi criado pela lei 10.848 de 2004, com a função de acompanhar e avaliar

permanentemente a continuidade e a segurança do suprimento eletro energético em todo o

território nacional.

O CMSE tem como presidente o Ministro de Estado de Minas e Energia e composto

por quatro representantes do Ministério de Minas e Energia e os titulares da ANEEL, ANP,

CCEE, EPE e ONS.

Compete ao CMSE acompanhar o desenvolvimento das atividades de geração,

transmissão, distribuição, comercialização, importação e exportação de energia elétrica, gás

natural e petróleo e seus derivados, avaliando as condições de abastecimento e de

atendimento. Deverá realizar também a análise integrada de segurança de abastecimento e

atendimento ao mercado de energia, tendo como base a demanda, configuração dos

sistemas de produção e de transporte e interconexões locais, identificando possíveis

obstáculos que possam afetar o abastecimento e atendimento à expansão dos setores de

energia elétrica e elaborando propostas de ajustes.

3.4. Empresa Nacional de Pesquisa Energética (EPE)

É destinado à EPE a pesquisa na área de estudos e pesquisas para subsidiar o

planejamento do setor energético, como energia elétrica, petróleo e gás natural e seus

derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e eficiência energética.

3.5. Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)

A ANEEL criada pela Lei 9.427 de 26 de Dezembro de 1996 tem a responsabilidade

de:

• Regular e fiscalizar geração, transmissão, distribuição e comercialização da

energia elétrica, procurando o equilíbrio entre agentes e consumidores em

beneficio da sociedade;

• Mediar conflitos de interesses entre agentes do setor elétrico e entre agentes e

consumidores;

• Conceder, permitir e autorizar instalações e serviços de energia;

• Garantir tarifas justas;

8

• Zelar pela qualidade dos serviços prestados.

Missão: Proporcionar condições favoráveis para que o mercado de energia elétrica

se desenvolva com equilíbrio entre os agentes e em beneficio da sociedade.

3.6. Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS)

O ONS é responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de

geração e transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN), sob a

fiscalização e regulação da ANEEL.

O Operador é formado por agentes: de geração com usinas despachadas de forma

centralizada; de transmissão; de distribuição integrantes do SIN; e importadores e

exportadores e consumidores livres com ativos conectados a Rede Básica. Esses são

denominados Membros Associados.

Membros Participantes são aqueles do Poder Concedente por meio do MME,

Conselho de Consumidores, geradores não despachados centralizadamente e pequenos

distribuidores, ou seja, aqueles que distribuem abaixo de 500 GWh/ano.

3.7. Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE)

A CCEE foi estabelecida a partir de um novo marco regulatório no setor elétrico,

visando garantir estabilidade, transparência e tranqüilidade para o mercado de energia no

país.

Regulamentada pelo decreto nº 5.177 de 12 de Agosto de 2004 e sucedendo ao

Mercado Atacadista de Energia, antigo MAE, a Câmara de Comercialização de Energia

Elétrica (CCEE) tem como finalidade viabilizar a comercialização de energia elétrica no

Sistema Interligado Nacional através dos Ambientes de Contratação Regulada (ACR) e

Ambiente de Contratação Livre (ACL). Também tem a função de efetuar a contabilização e

liquidação financeira das operações realizadas no mercado de curto prazo, auditados nos

termos da Resolução Normativa ANEEL n º 109, de 26 de outubro de 2004. As Regras e os

Procedimentos de Comercialização que regulam as atividades são aprovados pela ANEEL.

9

4. AMBIENTES DE CONTRATAÇÃO

A comercialização de energia elétrica é realizada através de dois ambientes de

mercado. O Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e o Ambiente de Contratação Livre

(ACL).

O ACR é formalizado através de contratos bilaterais regulados, denominados

Contratos de Comercialização de Energia Elétrica no Ambiente Regulado (CCEAR) e

estabelecidos entre Agentes Vendedores, ou seja, comercializadores, geradores e

produtores independentes.

O ACL é onde os geradores, comercializadores, consumidores livres, importadores e

exportadores, fazem a livre negociação da energia elétrica e também são pactuados por

meio de contratos bilaterais.

Os Agentes produtores e os comercializadores podem realizar a venda de energia

elétrica tanto no ACR como no ACL, mantendo sempre a competitividade de geração e

registrando as transações na CCEE onde serve como base para a Contabilização e

Liquidação das Diferenças (spot) no Mercado de Curto Prazo.

Figura 3 - Esquema dos Ambientes de Contratação


10

4.1. ACR - Ambiente de Contratação Regulado

Um dos segmentos definidos em longo prazo é o ACR, em que a compra e a venda de

elétrica se dão através de licitações entre os agentes vendedores (que são responsáveis

pela geração ou comercialização da energia) e os agentes compradores (que disponibilizam

a energia elétrica aos consumidores finais de forma regulada).

Via de regra, essa contratação é formalizada através de contratos bilaterais firmados

entre os agentes e os pagamentos decorrentes desses contratos são realizados diretamente

entre as partes envolvidas, sem interferência da CCEE. Como exceção, tem-se a energia

advinda da usina da Itaipu que é comercializada através da ELETROBRAS (Centrais

Elétricas Brasileiras) para os submercados Sudeste, Centro-Oeste e Sul, bem como os

contratos provenientes do PROINFA (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de

Energia) (MUNHOZ, 2008).

No ACR, a quantidade e o preço contratados, bem como os prazos desses contratos

são informações públicas e são anunciados pela CCEE após os leilões. O desenho do setor

elétrico instituído previa modicidade tarifária; entretanto a inserção da concorrência no

segmento de geração pode não ser tão sensível aos consumidores finais, pertencentes ao

ACR, visto que o valor da conta de energia resulta de diversos componentes, além da

geração.

Figura 4 - Composição da conta de energia

Fonte: SILVA (2011)

11

Segundo a ANEEL, a geração compõe 33,27% da tarifa de energia. O transporte, que

inclui transmissão, distribuição e possíveis perdas de conexão, compõe 33,46% da tarifa de

energia. Os demais 33,27% do valor da fatura de energia são atribuídos aos encargos e

tributos. Os tributos federais que incidem sobre a energia elétrica são o PIS - Programa de

Integração Social (com alíquota de 1,65%) e a COFINS - Contribuição para o Financiamento

da Seguridade Social (com alíquota de 7,6). Em nível estadual tem-se o ICMS - Imposto

sobre a Circulação de Mercadorias. Nesse caso cada estado define o valor da contribuição,

realiza o recolhimento através da fatura e o repassa ao Governo Estadual. Os encargos

referentes à tarifa estão dispostos abaixo.

Tabela 1 - Encargos que compõem a tarifa final de energia elétrica

Fonte: Elaboração própria a partir de SILVA (2011)

Encargo Finalidade

CCC – Conta de Consumo de Combustíveis Subsidia a geração térmica dos sistemas

isolados

CDE – Conta de Desenvolvimento Energético Propõe o desenvolvimento energético a partir de

fontes alternativas e subsidia as tarifas dos

consumidores classificados como Baixa Renda

RGR – Reserva Global de Revisão Indeniza ativos vinculados à concessão e

fomenta a expansão do setor

TFSEE – Taxa de Fiscalização do Serviço de

Energia Elétrica

Provém recursos para o funcionamento da

ANEEL

ESS – Encargos de Serviços do Sistema Destinado ao SIN para manutenção e

estabilidade

PROINFA – Programa de Incentivos às Fontes

Alternativas de Energia

Subsidia fontes alternativas de energia elétrica

P&D – Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência

Energética

Promove pesquisas científicas e tecnológicas

relacionadas à eletricidade e ao uso sustentável

dos recursos naturais

ONS – Operador Nacional do Sistema Provém recursos para o funcionamento do ONS

CFURH – Compensação Financeira pelo Uso

dos Recursos Hídricos

Compensa financeiramente o uso da água e

terras produtivas para fins de geração de energia

elétrica

Royalties de Itaipu Paga a energia gerada de acordo com o tratado

Brasil / Paraguai

12

Para comercializar a energia elétrica proveniente de processo de cogeração no ACR,

o empreendedor será um agente de geração, e terá sete possibilidades para negociar seus

excedentes de energia com os agentes de distribuição, ou seja, as concessionárias,

permissionárias e autorizadas do serviço publico de distribuição de energia elétrica.

• Leilões de Novos Empreendimentos de Geração (Energia Nova) A-5 e A-3. Estes

Leilões ocorrem com antecedência de cinco (A-5) e três anos (A-3) do inicio de suprimento e

a duração dos contratos de compra e venda de energia é de 15 a 30 anos conforme

definição do Ministério de Minas e Energia – MME.

• Empreendimentos de Geração Existente (Energia Existente) A-1. Estes Leilões

podem ocorrer no ano anterior ao inicio de suprimento e a duração dos contratos de compra

e venda de energia é de 5 a 15 anos conforme definição do Ministério de Minas e Energia –

MME.

• Leilões de Fonte Alternativa. Esses tipos de leilões podem ocorrer com antecedência

entre cinco (A-5) a um (A-1) ano do inicio de suprimento, e a duração dos contratos de

compra e venda de energia é de 10 a 30 anos, conforme definição do Ministério de Minas e

Energia – MME

• Leilões de Ajuste. Esse tipo de leilão ocorre com antecedência de até 4 meses do

inicio de suprimento e a duração dos contratos de compra e venda de energia é de até 2

anos.

• Leilão para contratação de energia no âmbito do Programa de Incentivos às Fontes

Alternativas de Energia Elétrica – PROINFA, que estabelece contratação de energia pela

Eletrobrás, e duração dos contratos de compra e venda de energia pelo prazo de 20 anos.

• Leilões de Energia de Reserva. Entende-se por energia de reserva aquela destinada

a aumentar a segurança no fornecimento de energia elétrica através da recomposição de

garantia física reduzida de empreendimentos existentes. Desta forma, a energia adquirida

nestes leilões não constitui lastro para revenda de energia, sendo liquidada no mercado de

curto prazo da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE. A duração destes

contratos de compra e venda de energia pode ser de até 35 anos.

• Geração Distribuída, através de chamada publica realizada pelas Concessionárias

de Distribuição de Energia. A quantidade de energia contratada não poderá exceder a 10%

da carga do Agente de Distribuição e não há definição expressa do período de duração do

contrato.

13

Figura 5 - Calendário dos leilões

Fonte: SILVA (2011)

4.2. ACL – Ambiente de Contratação Livre

No Ambiente de Contratação Livre os Contratos de Compra e Venda de Energia

Elétrica são livremente negociados entre Compradores e Vendedores, e dispõem sobre

quantidades, prazos de fornecimento, preços e flexibilidades.

Neste ambiente podem ocorrer negociações de compra e venda de energia elétrica

diretamente com o cliente final, ou com o agente de comercialização que posteriormente

venderá a energia para o cliente final.

O cliente final pode ser qualificado como consumidor livre ou consumidor especial.

Para ser elegível à categoria de consumidor livre, a unidade consumidora de energia deve

possuir as seguintes características:

• Ser atendido em tensão de fornecimento igual ou superior a 69 kV e ter demanda

contratada de, no mínimo 3.000 kW; ou

• Ser ligada após 8 de Julho de 1995, e ter demanda contratada de, no mínimo, 3.000

kW, independentemente da tensão de fornecimento.

Para ser qualificada como consumidor especial a empresa consumidora final de

energia elétrica deve:

• Ser consumidor responsável por unidade consumidora ou conjunto de unidades

consumidoras, integrante do mesmo submercado do Sistema Interligado Nacional –

SIN, reunidas por comunhão de interesses de direito, ou de fato, atendidas em

tensão de fornecimento igual ou superior a 2,3 kV;

• Possuir demanda contratada maior ou igual a 500 kW; e

• Adquirir energia de Fonte Incentivada – Energia gerada por Pequenas Centrais

Hidroelétricas – PCHs, ou com base em fontes solar, eólica, biomassa ou cogeração

14

qualificada, cuja potência injetada nos sistemas de transmissão ou de distribuição

seja menor ou igual a 30.000 kW.

Um consumidor de energia que for qualificado e optar por constituir-se como

consumidor livre ou consumidor especial, passará a ter relações contratuais com dois

agentes distintos para adquirir a energia elétrica. O primeiro agente será a concessionária

de distribuição na qual sua empresa está conectada, e o segundo será o fornecedor de

energia elétrica a ser consumida. Com a concessionária de distribuição na qual o

consumidor livre ou especial está conectado, deverá afirmar os Contratos de Uso e de

Conexão aos Sistemas de Distribuição (ou de Transmissão). Com o agente fornecedor da

energia elétrica a ser consumida, o consumidor livre ou especial deverá informar o Contrato

de Compra e Venda de Energia Elétrica – CCVEE.

O Contrato de Conexão ao Sistema de Distribuição ou de Transmissão – CCD / CCT

– tratará sobre os aspectos técnicos e custos envolvidos para a conexão do consumidor livre

ou especial ao sistema de distribuição ou de transmissão da concessionária de serviço

publico de distribuição ou de transmissão à qual está conectado.

O contrato de Uso do Sistema de Distribuição ou de Transmissão – CUSD / CUST –

tratará sobre os aspectos técnicos e custos envolvidos na prestação dos serviços de

distribuição ou transmissão para o consumidor livre ou especial. O CUSD ou CUST será

firmado entre a concessionária de serviço publico de distribuição ou de transmissão local e

os consumidores livres ou especiais, e as tarifas a serem cobradas pelos serviços prestados

são definidos e homologadas pela Agencia Nacional de Energia Elétrica – ANEEL.

Figura 6 – Evolução dos Registros de Contratos na CCEE


15

Para garantir um ganho financeiro extra, os geradores comercializam o excedente de

sua energia, que não está comprometida a nenhum contrato no mercado livre, negociando

tal excedente ao preço do PLD – Preço de Liquidação das Diferenças - médio mensal.

Normalmente, o valor do PLD é baixo; dessa forma, os consumidores livres conseguem

comprar energia a um preço mais acessível do que comprariam em um contrato bilateral.

Porém, esses agentes ficam expostos ao risco do PLD subir, principalmente em períodos

secos, e terem que custear a energia a um preço muito alto.

4.3. Liquidação das Diferenças

O mercado de curto prazo (spot) ocorre através da contabilização das diferenças entre

as transações da energia produzida e a energia contratada em tempo real. Ao efetuar essa

operação, semanalmente, a CCEE fornece o preço da energia em R$/MWh para cada

submercado e patamar de carga (leve, médio e pesado). Esse preço é utilizado para as

transações no mercado spot e é denominado de Preço de Liquidação das Diferenças (PLD).

Caso um agente utilize mais energia do que a prevista em contrato, pagará o valor do

PLD pelo excedente de carga apropriado. Ao contrário, se um agente utilizar menor

quantidade de carga que a prevista em contrato, essa diferença será creditada ao valor do

PLD.

Figura 7 - Processo de Comercialização de Energia


O cálculo do PLD é realizado a partir de dados de Custos Marginais da Operação

(CMO) calculados pelo ONS. Este é resultante de modelos matemáticos que processam as

informações sobre as condições hidrológicas, preços de combustíveis, demanda de energia,

entre outras variáveis.

16

4.4. SIN – Sistema Interligado Internacional

O transporte é uma atividade regulada e não competitiva (monopólio natural),

responsável por transferir energia elétrica em expressivos blocos entre pontos de oferta e

demanda, e é constituído por transmissão e distribuição. O sistema de transmissão une as

grandes usinas de geração de energia elétrica aos centros consumidores. Essa conexão é

comumente ligada às distribuidoras de energia elétrica, porém existem alguns consumidores

que são ligados diretamente à rede de transmissão, por consumirem grande quantidade de

energia.

A distribuição tem a finalidade de comercializar energia aos clientes cativos e realizar

a entrega de energia a todos. Essa atividade é dividida geograficamente em áreas de

concessão, portanto, as empresas distribuidoras são monopólios naturais, uma vez que são

obrigadas a atender na totalidade a demanda de seus clientes da região de atuação.

O sistema elétrico brasileiro é composto por um Sistema Interligado Nacional (SIN)

que, devido às restrições de transmissão, são divididos em submercados formados por

empresas das regiões Nordeste, parte da região Norte, Centro-oeste, Sudeste e Sul.

Apenas 3,4% da capacidade de produção de eletricidade do País encontram-se fora do SIN,

em pequenos sistemas isolados, localizados principalmente na região amazônica.

Figura 8 - Integração Eletroenergética do SIN

Fonte: ONS – Operador Nacional do Sistema (2011)

17

O ONS realiza o despacho das usinas que constituem o SIN de forma centralizada,

com a finalidade de coordenar operacionalmente o sistema, visto que as usinas são de

diferentes proprietários e que a geração de uma usina interfere no procedimento das

demais.

Também devem ser destacadas as ações para atender às situações de contingência,

com saídas intempestivas de equipamentos, que requerem uma perfeita coordenação das

manobras e intervenções na rede de transmissão e remanejamento de geração, para

garantir a continuidade do suprimento nessas condições.

5. COGERAÇÃO A PARTIR DO BAGAÇO DE CANA DE AÇÚCAR

A maioria das usinas de açúcar e etanol, principalmente no Estado de São Paulo, já

são auto-suficientes do consumo de energia elétrica e vapor de processo, ou seja, todos os

acionamentos mecânicos de equipamentos e acionamentos elétricos associados ao

processo de produção são supridos por Energia (vapor) produzido na própria usina e toda a

demanda do processo de aquecimento do caldo, evaporação, cozimento e destilação são

supridos pelo vapor do escape das turbinas.

Visando a eficiência e expansão deste sistema, existem atualmente tecnologias

disponíveis e um grande espaço, principalmente quando se refere à Cogeração voltada para

a venda de excedentes de energia elétrica. A obtenção de maiores níveis de eficiência

energética do processo industrial de produção de açúcar e etanol associado ao incremento

nas receitas das usinas devido à venda de excedentes de energia elétrica constitui um

direcionador competitivo estratégico para as usinas, e isto fez com que surgisse grande

interesse por parte do governo e empresários em busca de maiores lucros e incentivo a

esses investimentos de fontes alternativas de geração, visando garantir o suprimento de

energia elétrica à sociedade brasileira.

Segundo BALESTIERI (2002), a cogeração corresponde à produção simultânea de

diferentes formas de energia útil, como as energias eletromecânica e térmica, para suprir as

necessidades de uma unidade de processo, seja ela do setor industrial, agrícola, terciário ou

um sistema isolado, a partir de uma mesma fonte energética primária.

18

Figura 9 - Balanço Energético de um Sistema de Cogeração

Fonte: Eficiência Energética (2011)

5.1. Característica Geral de uma Usina de cana de açúcar

Por definição, o projeto Retrofit é um termo principalmente utilizado em engenharia

para designar o processo de modernização de algo já considerado ultrapassado ou fora de

norma.

A seguir será demonstrado o esquema geral da Planta de uma usina de cana-de-

açúcar antes do projeto retrofit.

Figura 10 - Esquema básico de uma usina de cana-de-açúcar

Fonte: Elaboração Própria

19

Normalmente, na recepção da cana na usina, é feito um processo de pesagem seguida de

amostragem para determinar o pagamento ao produtor. Após a descarga, a cana poderá ou

não ser lavada.

A cana recebida segue para a extração do caldo, o qual é precedido por um preparo

que favoreça a máxima extração do caldo. Para tal, os equipamentos mais utilizados são

facas rotativas e desfibriladores que cumprem o papel de abrir o máximo número de células

e posteriormente a extração do caldo da cana-de-açúcar é realizado através de moendas. A

moenda é uma unidade esmagadora constituída por cilindros tangenciais entre si, que

aplicam pressão à cana-de-açúcar normalmente embebida em água. O caldo da cana então

é tratado visando retirar algumas impurezas que possam prejudicar no processo de

fabricação do açúcar ou álcool, bem como são aplicados processo que agregam na

qualidade do produto final.

Para a produção do álcool, o caldo tratado é fermentado mediante a aplicação de

enzimas, produzindo vinho. Esse vinho possui graduação alcoólica específica, e por meio do

processo de destilação, os elementos voláteis são separados, sendo o principal deles o

etanol. Na maioria dos casos, produz-se o etanol hidratado, proveniente da aplicação de

benzeno para eliminação de água.

Para a produção de açúcar, o caldo passa por um processo de evaporação, formando

posteriormente os cristais resultantes da agregação de moléculas de sacarose. A secagem

completa o processo de fabricação do açúcar.

5.2. Característica Geral da Usina de cana de açúcar após o projeto Retrofit.

Figura 11 - Esquema básico de uma usina de cana-de-açúcar após o projeto retrofit

Fonte: Elaboração Própria

20

O projeto retrofit, quando implementado em usinas de processamento de cana-de-

açúcar, consiste em aplicar os conceitos da cogeração de vapor e energia elétrica com o

objetivo de maximizar a eficiência térmica global do processo, e conseqüentemente o

resultado econômico para a usina. A instalação de equipamentos energeticamente eficientes

e a adequação de processos de produção de vapor e geração de energias elétrica e

mecânica viabilizam a produção de excedente de energia para comercialização, sendo no

presente caso, a energia elétrica.

A energia elétrica possui hoje arcabouço legal e mercado para a comercialização de

excedentes, contemplando a venda de energia das usinas de açúcar e etanol para

concessionárias de distribuição, consumidores livres e especiais. A mesma facilidade de

negociação não existe para a comercialização do vapor, o que o torna um produto

praticamente sem valor comercial.

Os principais elementos de projetos de cogeração, contemplados no projeto retrofit

que se pretende analisar, são as caldeiras e as turbinas a vapor da produção de açúcar e

etanol. A seguir, uma descrição de suas características básicas.

5.2.1. Caldeiras

Caldeiras ou geradores de vapor são equipamentos que permitem a geração de

formas de energia térmica de amplo uso, a saber, o vapor e a água quente. Seu uso assume

as mais variadas aplicações, com destaque na indústria sucroalcooleira para secagem,

cozimento, acionamento de moendas e bombas, geração de energia elétrica e destilação.

Para tanto, pode-se dispor de equipamentos geradores de vapor convencionais, de

recuperação, e de combustão em leito fluidizado (BALESTIERI, 2002).

Caldeiras Convencionais: Proporcionado por calor da queima de um combustível,

as caldeiras tem a finalidade de produzir vapor ou água quente em altas pressões.

Ao conjunto formado pelo equipamento gerador de vapor e seus acessórios

(sopradores de ar, bombas, chaminés, queimadores, etc.) denomina-se instalação de

caldeiras. Para uso industrial utilizam-se especialmente caldeiras aquotubulares, que

permitem a troca térmica entre os gases de combustão, que passam pelo casco da caldeira,

e água, que passa no interior dos tubos, para a geração de vapor. Isto se deve ao fato de

este sistema de troca térmica permitir maiores níveis de pressão (iguais ou superiores a 285

kfg/cm2). (BALESTIERI, 2002).

21

Caldeiras em leito fluidizado: Na fornalha de caldeiras em leito fluidizado,

combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos, ou mistura de combustíveis com materiais inertes

(sílica, alumina, cinzas) e/ou absorventes (cal) são postos em suspensão pela ação de ar

primário, distribuído embaixo da mesa da fornalha (BALESTIERI, 2002).

Caldeira de recuperação: para aproveitar o calor dos gases de combustão de

diferentes instalações industriais, inclusive fornos, empregam-se caldeiras de recuperação,

que produzem vapor por troca térmica. Sendo alta a temperatura dos gases de exaustão

(superiores a 900°C, em alguns casos), tais caldeiras apresentam superfícies de

transferência de calor por radiação, e têm a mesma composição das convencionais, porém

sem a fornalha (BALESTIERI, 2002).

5.2.2. Turbinas a Vapor

As turbinas a vapor são turbo máquinas que operam com vapor de alta pressão na

condição superaquecida e que, de acordo com as funções que se pretende serem

atendidas, podem ser classificadas conforme uma das formas a seguir.

Turbinas de contrapressão de fluxo direto: O termo contrapressão se utiliza para

indicar que o vapor na saída da turbina está a uma pressão igual ou superior à atmosférica,

em níveis de 1 a 10 kgf/cm2, condição necessária para atender a demandas de calor em

níveis de temperatura superiores a 100 °C. São instaladas nas indústrias onde há

necessidade de vapor nos processos de fabricação, cujo abastecimento é garantido com o

vapor de exaustão da turbina que, normalmente, opera com uma pressão constante do

vapor de escape (BALESTIERI, 2002).

Turbinas de contrapressão com sangria ou extração(ões) controlada(s): quando

o processo exigir vapor em diferentes níveis de pressão, são utilizadas as turbinas com

sangria ou extração controlada, que fornecem parte do fluxo de vapor em média pressão e

parte em baixa pressão. As turbinas com sangrias são utilizadas quando o volume de vapor

de extração (de média pressão) é menor que o volume de escape (de baixa pressão). As

com extração(ões) controlada(s) são utilizadas quando o fluxo de vapor de extração (de

média pressão) é relativamente alto quando comparado com o fluxo de vapor de escape (de

baixa pressão) e a demanda de vapor de média pressão está sujeita a flutuações

consideráveis. A pressão do vapor de extração, nestes casos, permanece constante para

qualquer carga da turbina (BALESTIERI, 2002).

Turbina de condensação de fluxo direto: este tipo de turbina descarrega o vapor

para o condensador a uma pressão menor que a atmosférica (valores entre 0,05 e 0,1

kgf/cm2), a fim de aumentar a eficiência térmica do ciclo (BALESTIERI, 2002).

22

Turbina de condensação com extração(ões): empregada quando se necessita

mais energia elétrica do que se pode autogerar com o calor de processo. O vapor de

processo excedente será expandido até a condição de vácuo, resultando em um salto

térmico maior. As turbinas a vapor com extração automática ou extrações reguláveis são

projetadas para permitir a retirada de quantidades variáveis de vapor sob pressão constante,

em um ou mais pontos de extração. Nas turbinas de extração não-regulável não há controle

da pressão do vapor retirado, que varia em função da carga (BALESTIERI, 2002).

As turbinas de condensação e extração são aplicadas nos processos em que a

produção de energia elétrica/mecânica é prioritária, ou equivalente à demanda de vapor do

processo; isso se deve ao fato de o salto entálpico ser maior nessa situação, quando

comparado à turbina de contrapressão, uma vez que a expansão nas turbinas de

condensação se dá até pressões vacuométricas. Em função da regulagem adotada nesses

casos, a vazão de vapor de processo permanece praticamente constante; turbinas de

condensação pura são empregadas em centrais térmicas de geração elétrica, em que se

busca maximizar a produção dessa forma de energia em detrimento da forma térmica.

(BALESTIERI, 2002).

5.3. Objetivo do Investimento com o projeto Retrofit

Alteração da estrutura de uma usina de cana de açúcar, para cogerar energia a partir

do bagaço de cana-de-açúcar, repotênciando sua capacidade de gerar energia e aumentar

a produção de vapor d’água por hora, incluindo subestação e toda a estrutura e

equipamentos de distribuição de energia elétrica necessários para o atendimento da Usina

na tensão, assim como para a conexão da usina termelétrica ao sistema de distribuição da

distribuidora local de energia elétrica.

A geração de energia elétrica deverá ser suficiente para suprir a demanda da Usina e

gerar um excedente para venda no mercado livre.

23

6. ANÁLISE DE RESULTADO DE LEILÃO DE EMPREENDIMENTOS DE

BIOMASSA

6.1. Visão Geral

A formatação dos leilões deve prever diversos aspectos com vista a evitar falhas.

Considera-se, como um problema político, que a não venda do empreendimento é

considerada um fracasso maior que uma venda inadequada, pois, dessa forma, pode forçar

o aumento do preço de reserva.

Devem-se observar, também, penalidades - para evitar fracasso do leilão - caso haja

desistência nas ofertas realizadas, ou para regras que sejam utilizadas de forma indevida

pelos participantes.

Em contrapartida, para se obter credibilidade nas regras, é fundamental que se tenha

cuidado ao estabelecer multas, a fim de não causar barreiras à participação.

Outro aspecto é evitar a junção das principais empresas que exercem poder de

mercado, pois essas podem criar monopólios ou construir barreiras à entrada de

competidores menores. O fracasso de um leilão está intimamente ligado ao fato de não se

atrair um número suficiente de competidores, o que o torna não lucrativo e ineficiente

(GARCIA, 2009).

Portanto, para a promoção dos leilões de energia elétrica, a ANEEL planeja o edital,

observando as regras gerais de licitação e concessão, com base nas diretrizes do Ministério

de Minas e Energia. Esse edital contempla desde os objetos, metas, prazos, garantias

financeiras, portarias sobre procedimentos e sistemáticas, até estudos de licenças

ambientais, que prevêem a mitigação dos problemas relacionados à formatação.

São diversas as portarias do MME que versam sobre leilões de energia elétrica.

Anualmente são descritas uma série de diretrizes apresentando quais leilões serão

realizados naquele ano, as fontes a serem contratadas, a modalidade de contratação e as

previsões de data para realização desses leilões.

A partir dessas diretrizes, para cada leilão é elaborada uma portaria específica, na

qual constam os procedimentos para habilitação técnica e demais prazos. Essa, geralmente,

apresenta como anexo a sistemática do leilão. Porém, quando se considera a característica

do leilão que se pretende realizar semelhante a outro já realizado, é feita a referência a uma

portaria já existente, que contenha a sistemática adequada.

A metodologia utilizada para a definição dessas sistemáticas é avaliada de acordo

com o produto a ser leiloado e, também, com o aprendizado das experiências e resultados

24

de leilões anteriores. Como as variáveis e parâmetros não conseguem seguir um padrão

para todos os leilões, devido às características de cada empreendimento, cada leilão torna-

se único, fazendo com que os órgãos competentes ainda se posicionem sob uma curva de

aprendizado.

Tabela 2 - Portarias recorrentes aos leilões

Fonte: SILVA (2011)

25

6.2. Resultado 12º Leilão de Energia Nova para empreendimentos de

Biomassa

Em 17 de Agosto de 2011 foi realizado por intermédio da CCEE o 12º Leilão de

Energia Nova A-3, com ano de início do suprimento em 1º de março de 2014 com prazo até

31 de Dezembro de 2033. Voltado para o atendimento ao mercado consumidor brasileiro em

2014, resultou na comercialização de 2.744,6 megawatts (MW) de nova capacidade ao

sistema elétrico brasileiro, que será gerada pelas 51 usinas contratadas a serem viabilizadas

nos próximos três anos. Do total contratado, 62% são oriundos de fontes renováveis

(hídrica, eólica e biomassa) e 38% de fonte fóssil (gás natural).

Figura 12 - Relação dos Empreendimentos participantes do Leilão

Fonte: Elaboração própria a partir de dados da CCEE (2011)

Como geração de energia elétrica através de Biomassa, cuja fonte de energia é a

queima do bagaço de cana de açúcar, participaram 4 empreendimentos com uma potência

total de 197,8 MW localizadas nos estados de MS, SP e MG. A Tabela 3 mostra a relação

desses empreendimentos detalhadamente.

Tabela 3 - Relação dos Empreendimentos Participantes do Leilão


Empresa Proprietária Empreendimento UF Potência

(MW)

Iaco Agrícola S.A Iaco MS 30,0

LDC Bioenergia S.A Unidade Passa Tempo Passa Tempo MS 67,8

Umoe Bioenergy S.A Paranapanema SP 60,0

Cia Energética de Açúcar e Álcool Vale do Tijuco Vale do Tijuco II MG 40,0

Total 197,8

26

Participaram do leilão varias empresas do setor elétrico brasileiro e cada uma das

vencedoras obteve o direito a uma determinada fatia de toda energia gerada por esses

empreendimentos. A seguir, a relação de compradores e energia adquirida por

empreendimento de Biomassa.

Tabela 4 - Resultado do Leilão para o empreendimento IACO


Empreendimento Comprador 2014

(MWh)

Demais Anos

(MWh)

IACO

AES SUL 771,252 17.494,181

AMAZONAS ENERGIA 3.175,708 72.034,040

BANDEIRANTE 1.682,255 38.158,308

CEEE D 370,201 8.397,207

CELPA 601,577 13.645,461

CELPE 709,552 16.094,646

CELTINS 92,550 2.099,302

CEMIG D 7.404,021 167.944,139

COELBA 1.573,355 35.688,130

COELCE 1.903,265 43.171,441

COSERN 431,901 9.796,741

CPFL PAULISTA 1.612,257 36.570,536

CPFL PIRATININGA 3.250,643 73.733,775

CPFL STA CRUZ 104,582 2.372,211

CPFL SUL PAULISTA 29,431 667,578

EEB 46,275 1.049,651

ELEKTRO 154,250 3.498,836

ELETROPAULO 2.807,358 63.678,820

ENERGISA BO 52,445 1.189,604

ENERGISA MG 144,995 3.288,906

ENERGISA PB 826,782 18.753,762

ENERGISA SE 524,452 11.896,043

ESCELSA 1.102,891 25.016,679

Total 29.372,000 666.240,000

27

Tabela 5 - Resultado do Leilão para o empreendimento PASSA TEMPO



(MWh)

Demais Anos

(MWh)

PASSA TEMPO

AES SUL 4.203,325 95.343,287


BANDEIRANTE 9.168,292 207.962,779

CEEE D 2.017,596 45.764,780

CELPA 3.278,593 74.367,765

CELPE 3.867,059 87.715,823

CELTINS 504,399 11.441,194

CEMIG D 40.351,917 915.295,559

COELBA 8.574,782 194.500,307

COELCE 10.372,797 235.284,352

COSERN 2.353,862 53.392,241

CPFL PAULISTA 8.786,798 199.309,422


CPFL STA CRUZ 569,971 12.928,550

CPFL SUL PAULISTA 160,399 3.638,300

EEB 252,199 5.720,597

ELEKTRO 840,665 19.068,658

ELETROPAULO 15.300,102 347.049,567

ENERGISA BO 285,826 6.483,344

ENERGISA MG 790,225 17.924,539

ENERGISA PB 4.505,964 102.208,004

ENERGISA SE 2.858,261 64.833,436

ESCELSA 6.010,754 136.340,901

Total 160.077,400 3.631.008,000

28

Tabela 6 - Resultado do Leilão para o empreendimento PARANAPANEMA



(MWh)

Demais Anos

(MWh)

PARANAPANEMA

AES SUL 2.390,882 75.662,333


BANDEIRANTE 5.214,992 165.034,683

CEEE D 1.147,623 36.317,921

CELPA 1.864,888 59.016,620

CELPE 2.199,611 69.609,346

CELTINS 286,906 9.079,480

CEMIG D 22.952,467 726.358,402

COELBA 4.877,399 154.351,161

COELCE 5.900,123 186.716,481

COSERN 1.338,894 42.370,907

CPFL PAULISTA 4.997,995 158.167,569


CPFL STA CRUZ 324,204 10.259,812


EEB 143,453 4.539,740

ELEKTRO 478,176 15.132,467

ELETROPAULO 8.702,810 275.410,895

ENERGISA BO 162,580 5.145,039

ENERGISA MG 449,486 14.224,519

ENERGISA PB 2.563,025 81.110,021

ENERGISA SE 1.625,800 51.450,388

ESCELSA 3.418,961 108.197,137

Total 91.053,200 2.881.488,000

29

Tabela 7 - Resultado do Leilão para o empreendimento VALE DO TIJUCO II



(MWh)

Demais Anos

(MWh)

VALE DO TIJUCO II

AES SUL 1.735,318 65.603,179


BANDEIRANTE 3.785,075 143.093,655

CEEE D 832,952 31.489,527

CELPA 1.353,548 51.170,480

CELPE 1.596,492 60.354,924

CELTINS 208,238 7.872,381

CEMIG D 16.659,048 629.790,522

COELBA 3.540,048 133.830,487

COELCE 4.282,347 161.892,903

COSERN 971,778 36.737,780

CPFL PAULISTA 3.627,577 137.139,511


CPFL STA CRUZ 235,309 8.895,791


EEB 104,119 3.936,191

ELEKTRO 347,064 13.120,636

ELETROPAULO 6.316,556 238.795,573

ENERGISA BO 118,002 4.461,016

ENERGISA MG 326,240 12.333,398

ENERGISA PB 1.860,260 70.326,608

ENERGISA SE 1.180,016 44.610,163

ESCELSA 2.481,504 93.812,547

Total 66.087,000 2.498.400,000

30

Assim, após a realização dos lances e toda sistemática de funcionamento dos

leilões, obteve-se resumidamente os seguintes resultados:

Tabela 8 - Resultado do 12º Leilão de Energia Nova A-3


Empreendimento Fonte Combustível Potência

(MW)

GF

(MWm)

Lotes

2014

Lotes

Demais

Total

(Mwh)

ICB

(R$/MWh)

IACO BIO Bagaço de

Cana 30,0 12,8 40 40 695.612,00 101,99

PASSA TEMPO BIO Bagaço de

Cana 67,8 24,2 218 218 3.791.085,40 103,29

PARANAPANEMA BIO Bagaço de

Cana 60,0 24,7 124 173 2.972.541,20 101,49

VALE DO TIJUCO II BIO Bagaço de

Cana 40,0 30 90 150 2.564.487,00 102,3

6.3. Sistemática de Funcionamento dos Leilões

O esquema dos leilões é realizado em fases, etapas e rodadas. A primeira fase é

realizada para aquisição de energia elétrica de empreendimentos Hídricos e dá ao

participante o direito de participar da segunda fase. A primeira fase possui duas etapas:

Etapa Inicial e Etapa Contínua. Os empreendimentos, nessa fase, são licitados individual e

sequencialmente.

A segunda fase é composta de uma etapa para empreendimentos hídricos e outra

para empreendimentos de oferta de energia proveniente de outras fontes (térmicas e

eólicas).

Os lances durante toda a segunda fase deverão ser iguais ou inferiores ao lastro para

venda de cada participante. Todas as etapas da segunda fase constituem-se de uma rodada

uniforme e outra discriminatória.

31

Figura 13 - Esquema geral da sistemática dos leilões

Fonte: SILVA (2011)

Na segunda fase para empreendimentos hídricos, os lances são realizados em lotes

de energia, expressa em quantidades, nas rodadas uniformes, cujo Preço de Lance (PL) é

definido automaticamente pelo sistema com base na primeira fase. No decorrer das rodadas

teremos um novo PL que se dá através do preço concorrente (PC) menos um decremento

(dec).

Ao final da primeira rodada uniforme, o sistema realizará o cálculo da Quantidade de

Demanda e da Oferta de Referência para o produto, conforme cálculos demonstrados a

seguir:

• Para o cálculo da Quantidade Total de Demanda:

onde:

QTDEC = Quantidade Declarada, expressa em lotes;

QTO = Somatório das quantidades ofertadas na primeira rodada uniforme, expresso

em Lotes;

PD = Parâmetro de Demanda.

32

• Para o cálculo da Quantidade de Demanda para etapa hidro:

HID

onde:

QTD = Quantidade total de Demanda, expressa em lotes;

QOPQ = Oferta do Produto Etapa Hidro, expressa em lotes;

QTO = Somatório das quantidades ofertadas na primeira rodada da etapa uniforme,

expresso em lotes.

• Para o cálculo da Oferta de Referência para etapa hidro:

HID

onde:

QDPQ = Quantidade demanda Etapa Hidro;

FR = Fator de Referência, expresso em número racional.

O pregão da etapa “Outras Fontes” acontece após encerrar-se o da etapa hidro. Esse

processo é similar à primeira com rodadas uniformes e discriminatórias, com lances de

preço único. A EPE elaborou o cálculo de Índice de Custo Benefício (ICB), detalhado mais

adiante, de forma que os empreendimentos de energia térmica pudessem ser comparados

em si.

Para a etapa de “Outras Fontes” também há um cálculo da Quantidade de Demanda e

da Oferta de Referência, conforme abaixo:

• Para o cálculo da Quantidade de Demanda para etapa “outras fontes”:

OF

onde:

QTD = Quantidade Total de Demanda, expressa em lotes;

QOPD = Oferta do Produto Etapa “Outras Fontes”, expressa em lotes;

QTO = Somatório das quantidades ofertadas na primeira rodada da etapa uniforme,

expresso em lotes.

33

• Para o cálculo da Oferta de Referência para etapa “outras fontes”:

OF

onde:

QDPD = Quantidade demanda Etapa “Outras Fontes;

FR = Fator de Referência, expresso em número racional.

Ao final de cada rodada da etapa uniforme, o sistema fará o comparativo entre a

Quantidade de Oferta com a Oferta de Referência do Produto, e de acordo com o resultado

dessa comparação haverá uma tratativa para o processo:

• Se a quantidade ofertada for maior ou igual à oferta de referência do produto:

o O sistema iniciará nova rodada;

o O novo preço de lance será calculado mediante o decremento sobre o

preço de lance da rodada anterior.

• Se a quantidade ofertada for menor que a oferta de referência do produto:

o O sistema concluíra a etapa uniforme e começará a etapa

discriminatória

o O sistema retornará à rodada anterior, considerando os lances válidos

iniciando assim a etapa discriminatória.

Para os empreendimentos de biomassa e Gás Natural Ciclo Combinado, serão

considerados somente os lotes relativos ao primeiro ano contratual.

Figura 14 - Esquema Rodadas Uniformes


34

A metodologia utilizada para a definição dessas sistemáticas é avaliada de acordo

com o produto a ser leiloado e, também, com o aprendizado das experiências e resultados

de leilões anteriores. Como as variáveis e parâmetros não conseguem seguir um padrão

para todos os leilões, devido às características de cada empreendimento, cada leilão torna-

se único, fazendo com que os órgãos competentes ainda se posicionem sob uma curva de

aprendizado.

Figura 15 - Sistemática dos Leilões


Já na etapa Discriminatória, será considerado como critério de desempate o menor

valor de Preço de Lance, ordem crescente do montante ofertado na etapa hidro e

comparação dos lotes relativos ao segundo ano contratual para a etapa “outras fontes” ou

ainda, uma seleção randômica, ou seja, aleatório.

Aos lotes negociados ao término do leilão implicarão obrigação incondicional de

celebração do respectivo Contrato de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado

(CCEAR) entre cada comprador e vencedor ao respectivo preço de venda final ou receita

fixa.

35

6.4. Índice de Custo-Benefício (ICB).

O Índice de Custo-Benefício (ICB) é utilizado para ordenar economicamente os

empreendimentos de geração termelétrica que, diferentemente dos empreendimentos

hídricos, não são leiloados em função da tarifa de energia elétrica. O critério de decisão se

dá em virtude do menor ICB. O ICB (em R$/MWh) é definido como a razão entre a sua

receita fixa (R$/ano) total esperado e o seu beneficio energético (Garantia Física – GF),

sendo calculado conforme a seguir, sendo que 8.760 correspondem ao número de horas no

ano:

Onde:

RF = Receita Fixa (R$/ano);

QL = Quantidade de Lotes ofertados a partir do segundo ano contratual;

L = Valor do lote em MW médio;

COP = Valor Esperado do Custo de Operação

CEC = Valor Esperado do Custo Econômico de Curto Prazo;

GF = Garantia Física

Esse índice é utilizado para uma eficiente ordenação econômica de empreendimentos

termelétricos, por isso que não se pode considerar como o preço da energia e o critério de

escolha do menor para o maior valor de ICB. Por ser um índice oriundo de duas variáveis

aleatórias (COP e CEC), o ICB sinaliza o custo esperado de geração de energia futura de

um determinado empreendimento de fonte térmica.

O CEC é o valor expresso em Reais por ano (R$/ano), calculado pela EPE,

correspondente ao custo econômico no mercado de curto prazo, cujo resultado provém das

diferenças mensais apuradas entre o despacho efetivo de carga e sua garantia física que

para neste efeito, é considerada 100% contratada. Ele corresponde então, ao valor

esperado acumulado das liquidações do mercado de curto prazo, realizado com base no

Custo Marginal de Operação, sendo que estes são limitados ao PLD mínimo e Maximo,

neste caso variando entre 12,08 a 689,18 R$/MWh ou conforme valores vigentes

estabelecidos pela ANEEL. Esse valor também é em função do nível de inflexibilidade do

despacho do empreendimento e do Custo Variável Unitário – CVU.

O COP é o valor, também expresso em Reais por ano (R$/ano) e calculado pela EPE

e corresponde ao CVU multiplicado pela diferencia entre a geração de empreendimentos a

Gás Natural em cada mês, para vários possíveis cenários, e a inflexibilidade mensal,

36

multiplicado pelo numero de horas do mês em questão. O COP dos empreendimentos de

Biomassa e Eólicos será igual a zero.

37

7. CONCLUSÃO

A primeira reforma do setor elétrico iniciou-se pelas privatizações de empresas para

diminuição da intervenção estatal, bem como para sustentar a política econômica da época

que, entre outras disposições, propôs a outorga de concessões por meio de leilões públicos.

Uma das grandes mudanças no modelo do setor elétrico foi a desverticalização das

empresas de energia elétrica, incentivando a competição nos segmentos de geração e

comercialização e mantendo regulamentados os segmentos considerados monopólios

naturais, que são a distribuição e a transmissão.

Nos últimos anos, vários grupos empresariais do setor sucroalcooleiro optaram por

implantar projetos retrofit das plantas industriais existentes, melhorando a rentabilidade do

negócio sucroalcooleiro, uma vez que possibilita a ampliação da capacidade de geração de

energia elétrica sem requerer a correspondente ampliação na capacidade de produção de

açúcar ou etanol.

Como uma das formas de comercialização de energia elétrica desse sistema, definiu-

se os leilões de novos empreendimentos. Tem-se, então, que o emprego do mecanismo de

leilão para o setor elétrico vai além do processo licitatório, ajustando as curvas de oferta e

demanda de energia elétrica. Logo, constatou-se que, para obtenção de sucesso neste

processo, deve haver um aprofundado estudo sobre a melhor configuração do leilão a se

aplicar.

Ao empregar tal formatação, a competição se confirma; possibilita-se aos participantes

agrupar seus empreendimentos em pacotes, visto que para eles tais empreendimentos

podem possuir a característica de complementaridade e, dessa forma, reduzir seus custos

de investimento. Devido a essa sinergia, é possível que os participantes adotem estratégias

mais agressivas ao adquirir os bens desejados, aumentando a competição e alterando a

receita final do leilão. Esse tipo de formatação incentiva, também, os agentes a revelarem

sua preferência, o que aumenta a eficiência do leilão.

38

REFERÊNCIAS

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Cogeração e Venda de Energia Elétrica Produzida a partir de Bagaço de Cana.

39

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Francisco, Itatiba – SP. 2010.

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de energia elétrica. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Engenharia Mecânica,

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ZANFELICE, F. R. Estratégia de Contratação Ótima na Comercialização de Energia

Elétrica. Dissertação (Mestrado) Campinas - SP, 2007.

COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE...

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