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MPX - P&D em Geração Térmica Junho 2011 02-03-10
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MPX - P&D em Geração Térmica
Junho 2011
02-03-10
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Geração Térmica
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A forte recuperação da economia em 2010 está trazendo a curva de demanda para o mesmo nível de tendência antes da queda de 2009
Forte crescimento macroeconômico, com altos níveis de produção industrial, direcionando o forte aumento da demanda
A geração térmica tem ainda pequena participação na Matriz de Geração de energia elétrica brasileira
Demanda crescente de Energia no Brasil
Fonte: Aneel Oct. 2010
Matriz de Geração de Energia Elétrica no Brasil
1%
1%
2%
5%
6%
7%
10%
67%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%
Eólica
Carvão
Nuclear
Óleo
Biomassa
Importação
Gas Natural
Hidro
Fonte: ONSFonte: ONS
Source: BIG Source: BIG -- ANEELANEEL
Hydro
87,159 MW
Importation
8,170 MW
Wind
761 MW
Coal
1,530 MWNuclear
2,007 MW
Biomass
6,428 MW
Oil
5,999 MW
Natural Gas
12,140 MW
Brazilian Electrical System
116,023 MW
4
E demanda crescente por térmicas
Novas usinas hidrelétricas têm reservatórios que têm pequena capacidade, desse modo, a
segurança energética depende do aumento da capacidade de geração térmica
280,000
282,000
284,000
286,000
288,000
290,000
292,000
294,000
2010 2011 2012 2013 2014
EAR
max
(M
Wm
ed)
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
EAR
mx/
Car
ga
Max
cap
acid
ade
de
arm
azen
amen
to
(MW
méd
)
Máx
cap
acid
ade
de
arm
aze
nam
en
to /
ca
rga
Fonte: ONS
Power plant
Industry
Transportation
Other
中国CO2源
Emissões de CO2 do Setor Elétrico
Fonte: INVENTÁRIO BRASILEIRO DAS EMISSÕES E REMOÇÕES ANTRÓPICAS DE GASES DE EFEITO ESTUFA, INFORMAÇÕES GERAIS E VALORES PRELIMINARES (24 de novembro de 2009) e COMUNICAÇÃO NACIONAL DO BRASIL À CONVENÇÃO – QUADRO DAS NAÇÕES UNIDAS
Na China, as
usinas a
Carvão são
a principal
fonte de
emissão de
CO2
CO2 China
Usinas a
Carvão no
Brasil
equivalem a
1% das
emissões
brasileiras
Recursos
Unidades Inventários Estimativas Total Equivalente óleo
Óleo 103 m3 2,035,200 1,280,140 3,315,340
Gás Natural 106 m3 364,236 224,972 589,207 361,686
Carvão 106 t 17,312 6,535 23,847 4,726,176
Hidráulico GW 126,2 47,5 173,7 71,978
Recursos Energéticos em 31/12/2008
Reservas representativas
Usinas Térmicas a Carvão
Custos de geração
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MPX – Projetos de geração de energia
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Projetos em Desenvolvimento
Gás Natural
MPX Parnaíba (3722 MW)
MPX Açu Fase II (3300 MW)
Carvão
MPX Açu Fase I (2100 MW)
MPX Sul (727 MW)
Mpx Seival (600 MW)
MPX Castilla (2100 MW)
Renováveis
Solar: MPX Solar (1 MW)
A MPX está desenvolvendo 11 GW em novos projetos de geração de energia em todo o
Brasil e América Latina, que lhe permitirá beneficiar-se da crescente demanda por
eletricidade.
Projetos com Licença Ambiental
Projetos Contratados
Carvão
Energia Pecém (720 MW)
MPX Pecém II (360 MW)
MPX Itaqui (360 MW)
Portfólio MPX
11
Energia Pecém e MPX Pecém II
1212
Energia Pecém e MPX Pecém II
MPX ParnaíbaMPX Parnaíba
RioRio
30 Km
Site MPX
1313
Projeto do Parnaíba: Integração Gás & Energia
A MPX irá desenvolver usinas a gás natural que, somadas, podem chegar a quase 4 GW,
estrategicamente localizadas no bloco PN-T-68.
Licenciamento
LP concedida
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RECURSOS (IN SITU)
Em Março 2010
Mt Category
Céu Aberto1 143,9 Medidos/Indicados
Subterrâneos 1.600,0 Potencial
MPX Colômbia
1Certificado pela John T. Boyd Company (http://www.jtboyd.com)
A MPX está desenvolvendo um sistema integrado de mineração de carvão na Colômbia. Uma
primeira avaliação aponta recursos suficientes para atingir uma produção de cerca de 35 Mtpa.
Sistema de mineração integrado(Mina – Ferrovia – Porto)
Minas a céu aberto: até 5 Mtpa, iniciando em 2012
Estudo de viabilidade das minas subterrâneas a ser concluído no 2º semestre de 2011
Capex estimado total: ~ USD 3,0 bi
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MPX Açu: Maior Empreendimento Licenciado no SE do Brasil
Localizada em um dos mais importantes complexos portuários da América Latina
Capacidade Total: 5.400 MW
Carvão Importado: 2.100 MW
(Capex Estimado: USD 2.000 / kW)
Gás Natural: 3.300 MW
(Capex Estimado : USD 1.300 / kW)
Próxima às acumulações de gás descobertas na
Bacia de Campos
As indústrias localizadas no Superporto do Açu
vão se beneficiar da auto-produção compartilhada,
que nos preços atuais representam uma redução do
custo de energia de aproximadamente 30%.
1616
MPX Sul + MPX Seival
Mina de Seival
Parceira 70/30: MPX e Copelmi
Licença de Operação Ambiental Emitida
152 milhões de toneladas de reserva provada
459 milhões de toneladas de recursos
MPX Sul e MPX Seival
Capacidade: 727 MW + 600 MW
Consumo de carvão: 1 ton/ kwh
Licenças garantidas
Sinergias na implementação dos
projetos
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MPX Castilla: Maior Empreendimento Licenciado no Chile
Empreendimento Integrado: Usina + Porto de Águas Profundas + Planta de
Dessalinização
Localização Estratégica
SIC: Sistema Interconectado Central (90% do PIB & 92% da população)
Grande demanda reprimida de energia e água
Concessão e licença do porto emitidas
Licença ambiental robusta para 2.100 MW: processo de 4 anos
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Maior portfólio de geração de energia licenciado na América do Sul: 11GW entre plantas a gás e carvão.
1.440MW iniciando operação em 2011, com 100% da energia vendida em contratos de longo prazo.
Mineração de classe mundial com carvão de baixa emissão e recursos potenciais superiores a 4 bilhões de toneladas. Logística com pré-viabilidade ambiental atestada e custos extremamente competitivos (ferrovia de 150km até porto dedicado de águas profundas).
Sistema de mineração de baixo custo e larga escala, com produção de 35 milhões de toneladas de carvão por ano, suprindo a América do Sul, Estados Unidos, Europa e Extremo Oriente.
Blocos de gás natural onshore com recursos de 15 trilhões de pés cúbicos integrados a um complexo de geração de energia de 4.000MW.
Maior empreendimento de geração licenciado no Chile (2.100MW), integrado a porto dedicado em águas profundas.
MPX Destaques
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MPX – Projetos de P&D em geração térmica
Projetos de P&D
Projetos
Sistema Integrado de Apoio à Tomada de Decisão Comercial e Logística de carvão
Captura e armazenamento de Carbono
Centro Brasil China
Geração solar (fotovoltaica e termosolar)
Aproveitamento de cinzas e resíduos de térmicas para a produção de substâncias químicas
Sistema Integrado de Apoio à Tomada de Decisão Comercial e Logística de carvão
Objetivos:
Minimização dos custos de aquisição de carvão;
Garantia de suprimento às usinas;
Gerenciamento dos estoques e da logística dos navios;
Gerenciamento dos riscos:
Alta penalidade em caso de falha por falta de combustível;
Alta incerteza do despacho térmico no longo prazo;
Visualização de:
• Viagens
• Escalas em portos
• Escalas em terminais
• Operações
Realizado
Alerta
Visualização de
contratos, estoques
SISTEMA INTEGRADODAS OPERAÇÕES DA COMERCIALIZADORA
SISTEMA INTEGRADODAS OPERAÇÕES DA COMERCIALIZADORA
Gerenciamento Gerenciamento
Planejamento
Otimização
Dados UTE’s
(estoques de
carvão,
desempenho
com
diferentes
qualidades)
Dados UTE’s
(estoques de
carvão,
desempenho
com
diferentes
qualidades)
Previsões de
Despacho
das UTE´s
Previsões de
Despacho
das UTE´s
Diferentes
ofertas de
carvão
(preço,
qualidade,
tempo de
entrega)
Diferentes
ofertas de
carvão
(preço,
qualidade,
tempo de
entrega)
Produção
MPX
Colômbia
(volume,
custo,
qualidade)
Produção
MPX
Colômbia
(volume,
custo,
qualidade)
Demanda por
carvão da
MPX
Colômbia
Demanda por
carvão da
MPX
Colômbia
Disponibilida
-de de frete
(tipos de
navio, preços)
Disponibilida
-de de frete
(tipos de
navio, preços)
Apoio às
decisões de
Hedge
Apoio às
decisões de
Hedge
Apoio às
decisões de
Compras
para UTE’s
Apoio às
decisões de
Compras
para UTE’s
Indicação de
venda do
excedente da
MPX
Colômbia
Indicação de
venda do
excedente da
MPX
Colômbia
Análise de
Riscos
Análise de
Riscos
INPUTSINPUTS OUTPUTSOUTPUTS
Sistema de Otimização do Suprimento
Roadmap do
Projeto
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
Etapa 4
Etapa 5
Etapa 6
CCS – status da tecnologia
Usina Térmica
Gases de
exaustão
Unidade de captura e purificação
CO2
Vapor de
ProcessoTransporte e
armazenamento geológico
Projeto piloto de captura
Carbon Capture and Storage - CCS
Unidade de laboratório para permitir o estudo de técnicas e tecnologias de captura na faixa de 4 ton/dia.
Armazenamento industrial de CO2
Desenvolvimento de estratégias de armazenamento industrial de carbono
Objetivos:Desenvolvimento de alternativas de
armazenamento de CO2 em produtos industriais de alto valor agregado
Estágio:Estudo e avaliação de tecnologia
desenvolvida por empresas internacionais – apoio da UFRJ;
Desenvolvimento de alternativas de biofixação de carbono.
Algas
Source: NREL
Cadeia produtiva
Source: ECOTECNOS
Usina TérmicaPiscinas de cultivo de
algasExtraçaõ de biomassa
Produtos
Água do mar
CO2
Estrutura de projeto de microalgas
Source: SOLIX
Exemplo de projeto de microalgas
Coqueima de biomassa com carvão
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Area of actual possible use
Escolha da biomassa – Estudo para a MPX Sul
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1. Disponibilidade da biomassa na região (CADIOTA/RS)
2. Impactos no sistema de geração (boiler)
3. Ciclos de plantio
4. Características do combustível
5. Elaboração de modelos econômicos
6. Elaboração de conclusões técnico-econômicas % Biomassana queima
EUCALYPTUS BLACK WATTLE PINNUS
42,3 40,5 60,2
1,5 2,6
1,7 2,5 0,7
4282 4493 4688
0,02 0,07 0,04SULFUR (%)
ASH (%)
BIOMASSCHARACTERISTICS
TOTAL MOISTURE (%)
2,5MOISTURE HYGROSCOPIC (%)
HEAT VALUE (Cal/g)
Centro Brasil-China
COPPE/UFRJ
MPX
Universidade
de Tsinghua
Centro Brasil-China de
Mudanças Climáticas e
Tecnologias Inovadoras em
Energia
Desenvolvimento
conjunto de
projetos de PD&I
MPX Indústrias
chinesas
Cooperação
com
empresas
chinesas
Universidade de Tsinghua –
maior universidade
tecnológica da China com
atuação marcante na área de
energia
Temas para cooperação:
•Estudo de tecnologias de
mitigação de emissões,
redução de
vulnerabilidade e
adaptação ambientais
com ênfase em geração
de energia com base em
carvão e gás natural;
• Desenvolvimento de
tecnologias para redução
do impacto ambiental
através da captura e/ou
redução de emissão de
CO2 de térmicas;
•Outras tecnologias
emergentes
Usina Solar de Tauá
Usina em operação desde junho.
Inauguração prevista para o início de julho de 2011.
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Descrição do Empreendimento
PROJETO PREVISTO COM 3 ETAPAS DE IMPLANTAÇÃO
IMPLANTAÇÃO POTÊNCIA
QUANTIDADE
ESTIMADA DE
PAINÉIS
CONEXÃOESTIMATIVAS DE
PRODUÇÃO
ETAPA I 1 MW 4.680 COELCE / 13,8 kV 1.56 milhões kWh/ano
ETAPA II 5 MW 23.400 CHESF / 69 kV 7.74 milhões kWh/ano
ETAPA III 50 MW 234.000 CHESF / 69 kV 77. 4 milhões kWh/ano
Infra-estrutura preparada para expansão imediata para até 5 MW conta com
licença ambiental;
Área disponível para expansão para até 50 MW;
Para as Etapas II e III há previsão para possível conexão na SE Tauá 230/69 kV, de
propriedade da CHESF.
Estudo de sistema termosolar
Objetivos:Desenvolvimento de alternativa de redução do consumo do carvão
e de emissões de CO2.
Estágio:Estudo desenvolvido pela Evonik se encontra em fase de avaliação;
Busca de recursos para implantar uma primeira fase do projeto.
+
Projeto Termosolar
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•Tratam-se de sistemas que utilizam ciclo de vapor e podem compartilharequipamentos
•Tecnologia e operação é conceitualmente semelhante
•Há necessidade de se conhecer o desempenho de sistemas termosolares
•Há necessidade de se verificar a viabilidade econômica de implantação de sistemas termosolares
Tecnologia termosolar tem grande sinergia com usinas termicas
•Redução do consumo de combustível fóssil
•Aumento da eficiência da planta térmica
•Aproveitamento de recurso solar da região
Benefícios esperados do sistema termosolar:
•Realização de projeto piloto de demonstração da tecnologia solar integrado à planta de PECEM II.
Idéia:
Aproveitamento de cinzas e resíduos de térmicas
para a produção de substâncias químicas
Objetivo: caracterização dos resíduos do desulforizador (semi-dry FGD) e avaliação do potencial de uso em materiais de construção e outras substâncias (zeólitas)
Problema: O alto nível de sulfitos no resíduo (perto de 12.2%) que torna difícil o seu uso em produtos da construção civil
Iniciativas:
Estudo junto com a Univerrsidade Federal do Ceará (apoio do CNPq) para estudar as alternativas;
Estudo preliminar do uso dos resíduos na produção de zeólita.
Contatos área de P&D:
Xisto Vieira [email protected]
Mauricio [email protected]
Vanessa [email protected]
39
