Mesa Redonda:O Papel das PCH e Fontes Alternativas de Energia
naMatriz Energética Brasileira
Amilcar Guerreiro
Diretor de Estudos Econômicos e Energéticos
Empresa de Pesquisa Energética - EPEBelo Horizonte, MG22 de Abril de 2008
VI SIMPÓSIO BRASILEIROsobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
2O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Centrais eólicas
RSU
PCH
Aproveitamento energético da biomassa
Resíduos industriais
Cana
ESCOPO DA APRESENTAÇÃO
Mesa Redonda:O Papel das PCH e Fontes Alternativas de Energia
naMatriz Energética Brasileira
AGENDA
I Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
II Potencial de PCH e Fontes Alternativas
III PCH e Fontes Alternativas no PNE 2030
4O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
5O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Conjunto de estudos que compreende análises e pesquisas prospectivas, realizadas com o objetivo formular uma estratégia para a expansão da oferta de energia no país, segundo uma perspectiva de longo prazo para o uso integrado e sustentável dos recursos disponíveis etendo como horizonte o ano 2030
PN
E 2
03
0O Que é
Período de realização
Números
49especialistasconsultados
84notas
técnicas
36técnicos
envolvidos
10semináriostemáticos
Realização
Relatório final disponível em <http://www.epe.gov.br>
6O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Produção
ConsumoPetróleo
Gás
Outras fontes deprodução deeletricidade
Eletricidade
Derivados(Refino)
Biomassa daCana
ResidênciasIndústria
TransporteServiços
AgropecuáriaSetor público
ResidênciasIndústria
TransporteServiços
AgropecuáriaSetor público
2
3
5
6
Módulo Macroeconômico
CenáriosMundiais
CenáriosNacionais
1
CrescimentoDemográfico
Outras fontesprimárias
4
Elaboração: EPE
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
Visão geral da abordagem
7O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
CenáriosMundiais
CenáriosNacionais
MCMLPConsistência
Macroeconômica
Módulo Macroeconômico
Estudos daDemanda
MIPEMSRSetor Residencial
Premissas setoriais
Demografia
Conservação
Investimentos
Meio Ambiente
Módulo da Demanda
Estudos daOferta
MESSAGEMELP
Setor Elétrico
M-REFRefino
Preços e Custos
Tecnologia
Recursos Energéticos
Meio Ambiente
Regulação
Módulo da Oferta
Modelos de Consistência EnergéticaParâmetros de Controle
OfertaInterna de
Energia
ConsumoFinal deEnergia
EstudosFinais
Modelos utilizados
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
8O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
3cenáriosmundiais
6cenáriosnacionais
4projeções doconsumo de
energia
1cenários
referencialMU
NDO BR
ASIL
4,1
3,0
CENÁRI O MACROECONÔMI CO DE REFERÊNCI ATOTAL POR SETOR
MUND
O BRAS
IL
4,1
3,0
CENÁRI O MACROECONÔMI CO DE REFERÊNCI ATOTAL POR SETOR
Cenários macroeconômicos: 2005-2030
Obs.: taxas médias anuaisElaboração: EPE
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Elaboração: EPE
Crescimento demográfico brasileiro: 2005-2030
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0
100
200
300
400
500
1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
,
482,8
195,9
62,1
milhões de tEP
CRESCIMENTO DO CONSUMO
1970-2005 3,3% ao ano
2005-2030 3,7% ao ano
0
1
2
3
4
5
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000
Obs: Dados referentes ao ano de 2003.Elaboração: EPEFonte dos dados internacionais: AIE, 2005
Espanha
CoréiaRep. Tcheca
Líbia
Grécia
PortugalHungria
ChileMéxico
Costa RicaUruguai
Argentina
Brasil 2030
Brasil 2004
Renda per capita (US$ [2000]/hab)
China
ÍndiaCongo
Con
su
mo d
e e
nerg
ia p
er
cap
ita (
tEP
/hab
)
Projeção do consumo de energia
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
11O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0,2140,221
0,229
0,242
0,2130,21
0,238
0,295
0,200
0,225
0,250
0,275
0,300
1970 1980 1990 2000 2005 2010 2020 2030
tEP/US$ 1000 [2005]
4,0
2,2
4,1
3,2
2,5
3,7
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0PIB
Energia
Elasticidade-renda do consumo
1970 - 2005 1980 - 2005 2005 - 2030
Intensidade energética do PIB*
Obs.: exclusive consumo não energético Elaboração: EPE
Indicadores
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
12O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
38%
48%
Petróleo GásCarvão UrânioHidráulica LenhaCana Outras renováveis
46%
16%
12%
29%
16%7%3%
14%
6%
7%
18%
1970
14%
35%
13%
14%2000
2010 2030
Obs.: Os gráficos indicam a evolução da oferta interna de energia.Os energéticos destacados explicam pelo menos ¾ da Matriz.Fontes: Balanço Energético Nacional e estudos da EPEElaboração: EPE
Evolução da Matriz Energética Brasileira
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
13O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
44,5%
43,0%
44,2%
44,7%
25% 50% 75%
2005
2010
2020
2030
Renováveis Não renováveis
,
Elaboração: EPE
Participação das energias renováveis
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
14O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0
250
500
750
1.000
2005 2010 2020 2030
1,500
1,625
1,750
1,875
2,000
Emissões específicas Emissões Oferta de energia
Emissões....................... milhões de toneladas de CO2
Oferta de energia.......... milhões de tepEmissões específicas..... tCO2/tep
106 tCO2; 106 tep tCO2/tep
Fontes mais emissoras2005 2010 2030
Óleo diesel 31,5% 28,6% 28,0%Carvão mineral(*)12,9%15,1%15,2%Gasolina 12,1% 9,8% 10,5%Gás natural 11,4% 15,7% 17,3%(*) inclui coque de carvão mineral
Setores mais emissores2005 2010 2030
Transporte 41,9% 36,8% 37,0%Indústria 35,1% 35,1% 35,2%Energia elétrica 5,8%10,3% 10,5%Setor energético6,7% 8,2% 7,4%
Elaboração: EPE
Emissões de gases de efeito estufa
Projeção da Matriz Energética Brasileira (PNE 2030)
15O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e de Fontes Alternativas
16O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
NORTE
11,2%
NORDESTE
8,6%
SUDESTE
40,5%
SUL
20,6%
CENTRO-OESTE
19,1%
Potencial estimado em PCH entre 14.865 MW [2002] a 17.500 MW [estimativas mais recentes]
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Fonte: MMEElaboração EPE
17O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Contrução A aproveitar
11
BRASIL17.500 MW Elaboração EPE
8 81
DescriçãoPotência
MW%
POTENCIAL PCH [estimativas recentes] 17.500 100,0
Usinas em operação (fonte: ANEEL) 1.952 11,1
Em construção (fonte: ANEEL) 1.306 7,5
POTENCIAL A APROVEITAR 14.252 81,4
Situação do potencial em PCH
Fonte: ANEEL, Banco de Informações de Geração (BIG). Acesso em 21/04/2008
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
18O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Reproduzido da Atlas de Energia Eólica (Cepel, Eletrobrás)
Áreas de maior potencial• Norte faixa litorânea de Amapá e
Pará
• Nordeste faixa litorânea de Maranhão,
Piauí, Ceará e Rio Grande do
Norte e chapadas off-shore
• Sudeste litoral Norte fluminense e do
Espírito Santo e elevações
em São Paulo
• Sul regiões litorâneas,
principalmente Rio Grande do Sul
• Centro-Oeste áreas da fronteira com o
Paraguai
Potencial eólico
19O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Em construção
17
BRASIL 1.462 MW Elaboração EPE
83
DescriçãoPotência
MW%
Usinas em operação em 2005 (fonte: ANEEL) 247 16,9
Em construção: PROINFA (fonte: MME) 1.215 83,1
TOTAL 1.462 100
Situação do potencial eólico
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
1% do potencial
20O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Descrição 106 t/ano106
bep/dia
Resíduos agrícolas 478 3,54
Resíduos agroindustriais 80 0,59
TOTAL 545 4,15
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Fonte: PNE 2030 (p. 127)Elaboração EPE
Resíduos agrícolas Resíduos industriais
Soja 185 Cana (bagaço) 58Milho 176 Arroz (casca) 2Arroz (palha) 57 Lixívia 13Cana (palha) 60 Madeira 6
milhões de t/ano (base seca)
Oferta de biomassa em 2005
Potencial energético
Obs.: Esses produtos agrícolas compreendem a 90% da área plantada no país e a 85% da produção nacional
Potencial da biomassa
21O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Descrição MW %
Cana (bagaço) 3.105,9 74,8
Lixívia 794,8 19,1
Madeira 231,4 5,6
Arroz (casca) 18,9 0,5
TOTAL 4.151 100
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Fonte: ANEEL, Banco de Informações de Geração (BIG). Acesso em 21/04/2008
Geração Setor Indústriade Energia Energético
Cana (bagaço) 6,2% 34,7%(1) 59,1% (2)
Lixívia 21,6% 78,4% (3)
Aproveitamento energético dos resíduos industriais
Geração de energia elétrica (potência instalada)
(1) Produção de etanol; (2) Alimentos e bebidas (produção de açúcar); (3) Papel e celuloseFonte: EPE, Balanço Energético Nacional 2007l
Situação do aproveitamento energético da biomassa
22O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Floresta Amazônica
e APC
Áreas urbanas e etc.
Outros usos
Disponível paraagropecuária
Fronteira agrícola
Culturas diversas
Pastagens
Ocupação 106 ha %
Floresta Amazônica e APC 405 47,6%
Áreas urbans, vias, rios e outros 20 2,4%
Outros usos 60 7,1%
Disponível para agropecuária 360 43,0%
• Pastagens 210 24,7%
•Culturas temporárias e permanentes 61 7,2%
•Florestas cultivadas 5 0,6%
•Fronteira agrícola 90 10,6%
BRASIL 851 100%
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
APC inclui Mata Atlântica, Pantanal, Terras Indígenas e outras formalmente constituídas
Potencial da biomassa: uso e ocupação do solo no Brasil
Fonte: MAPA, 2006 apud PNE 2030 (p. 126)Elaboração EPE
23O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Potencial em RSU
RSUresíduos sólidos urbanos
RCDresíduos de construção e demolição
MaterialOrgânico
MaterialReciclável
MaterialInerte
POPULAÇÃO
URBANA
RURAL
COLETADOS
NÃOCOLETADOS
Taxa de urbanização
Taxa de coleta
O potencial energético dos RSU depende
principalmente de:
DESTINAÇÃOADEQUADAaterros sanitários
DESTINAÇÃONÃO ADEQUADAaterros controlados e lixões
Destinação adequada
Proporção de material
orgânico
Tecnologia
24O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
69% 71%
92%
82%
93%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste
BRASIL 83%
74%70%
92%
84%86%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste
BRASIL 84%
Fonte: IBGE, Contagem da população 2007 Fonte: ABRELPE
TAXA DE URBANIZAÇÃO TAXA DE COLETA
Potencial em RSU
25O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Potencial em RSU
DESTINAÇÃO
Fonte: ABRELPE
% Municípios por modalidade de destinação final de RSU
DESTINAÇÃO ADEQUADA = ATERRO SANITÁRIO
% MATERIAL ORGÂNICO
Material Orgânico
Material Reciclável
Material Inerte
65%
30%
Fonte: IBGE, Pesq. Nacional Saneamento Básico ( 2002) eIPT-SP, Manual Gerenciamento Integrado do Lixo (1998)
26O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Potencial de PCH e Fontes Alternativas
Potencial em RSU
2007 2030 Referência para projeção
População (milhões hab) 184,0 232,0 PNE 2030
Taxa de urbanização 83% 88% PNE 2030
RSU gerado (mil ton/dia) 168,5 254,1 1,1 kg/hab/dia (índice pesquisa ABRELPE)
Taxa de coleta 84% 92% Sudeste hoje
RSU coletado (mil ton/dia) 140,9 233,8
Destinação aterro sanitário 38,6% 58% Sul hoje
RSU disponível (mil ton/dia) 54,4 135,6
Proporção de material orgânico 65% 48% PNE 2030
RSU para geração de energia (milhões ton/ano) 12,9 23,8
POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (MW)
BIOGÁS 800 1.400
DIGESTÃO ANAERÓBICA 400 700
INCINERAÇÃO 1.600 3.000
CICLO COMBINADO 2.500 4.500
27O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
PCH e Fontes Alternativas no PNE 2030
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Fontes renováveis consideradas para atendimento da demanda no PNE 2030
PCH e FA no PNE 2030
Elaboração EPE
(resíduos industriais)
Gerenciamento da demanda
Conservação
Expansão da oferta
Autoprodução
Centrais de produção para a rede
Hidrelétricas (inclusive PCH)
Termelétricas a combustíveis fósseis
Usinas nucleares
Termelétricas com fontes renováveis
Centrais eólicas
Biomassa cana (cogeração)Outras biomassas
Gás naturalCarvão nacional (Sul)Carvão importado
Programa específico (conservação induzida)
Gerenciamento da demanda
Expansão da oferta
Hidrelétricas (inclusive PCH)
Termelétricas a combustíveis fósseis
Usinas nucleares
Termelétricas com fontes renováveis
Centrais eólicas
Biomassa cana (cogeração)Outras biomassas(resíduos urbanos)
Carvão nacional (Sul)Carvão importado
Progresso autônomo (já incluído na projeção da demanda)
29O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Hipóteses gerais
• Aproveitamento dos resíduos industriais
(autoprodução e cogeração)
• Expansão de PCH e FA na rede elétrica até
2015 conforme Plano Decenal de Expansão
2007-2016
• Expansão de PCH e FA na rede elétrica após
2015 considerada ad hoc da otimização da
expansão
A lógica que suporta o desenvolvimento dessas fontes é fortemente condicionada por fatores externos ao setor elétrico
PCH e FA no PNE 2030
30O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
• PCHAtingir, em 2030, o desenvolvimento de cerca de metade do
potencial hoje conhecido
• Centrais eólicasInstalação de capacidade instalada equivalente à toda a
primeira fase do PROINFA
• Biomassa (cana)Aproveitamento de todo potencial indicado pelos estudos
específicos sobre a cana (oferta de biomassa, necessidade de
energia no processo, recuperação da palha, hidrólise e
produção de etanol)
• Biomassa (resíduos industriais)De acordo com o estudo da demanda (projeção da produção
industrial, considerando aproveitamento das oportunidades
(papel e celulose, siderurgia, petroquímica, produção de
açúcar e álcool)
• Biomassa (RSU)para efeito de cálculo, considerou-se o aproveitamento
energético de metade do volume de RSU produzido pelas 300
maiores cidades brasileiras (cerca de 40% do volume
nacional) e uma combinação das tecnologias disponíveis, com
ênfase para biogás e ciclo combinado
Hipóteses específicas(2015-2030)
PCH e FA no PNE 2030
31O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Em construção
Adic. indicado no PNE 2030 A aproveitar
11
BRASIL17.500 MW Elaboração EPE
8 4734
DescriçãoPotência
MW%
POTENCIAL PCH [estimativas recentes] 17.500 100,0
Usinas em operação (fonte:ANEEL) 1.952 11,1
Em construção (fonte: ANEEL) 1.306 7,5
Adicional indicado no PNE 2030 6.000 34,3
POTENCIAL A APROVEITAR 8.242 47,1
PCH no PNE 2030
PCH e FA no PNE 2030
PCH+ 6.000 MW
32O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação
Adicional PROINFA
Indicado no PNE 2030
5
BRASIL4.762 MW [2030] Elaboração EPE
6926
DescriçãoPotência
MW%
Usinas em operação (fonte: ANEEL) 247 5,2
Em construção: PROINFA (fonte: MME) 1.215 25,5
Adicional indicado no PNE 2030 3.300 69,3
TOTAL 4.762 100
Centrais eólicas no PNE 2030
Centrais Eólicas+ 3.300 MW
PCH e FA no PNE 2030
33O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
4
6
8
10
12
14
2005 2010 2015 2020 2025 2030
400
600
800
1.000
1.200
Área plantada
Produção de cana
Área (106 ha) Produção (106 t/ano)
Produção Doméstica de Cana
Elaboração: EPE
Biomassa (cana) no PNE 2030
7778
82
2005 2015 2030
Produtividade
t/ha
PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
34O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Biomassa (cana) no PNE 2030
PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
Recuperação da palhaDestinação do bagaço para
produção de etanol (hidrólise)
35O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Biomassa (cana) no PNE 2030
Evolução das instalações de processamento de cana
PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
36O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação
Plano Decenal
Indicado no PNE 2030
1
BRASIL4.762 MW [2030] Elaboração EPE
7227
DescriçãoPotência
MW%
Usinas em operação em 2005 56 0,8
Usinas consideradas no Plano Decenal 1.765 26,9
Adicional indicado no PNE 2030 4.750 72,3
TOTAL 6.571 100
Geração a partir da biomassa para a rede (PNE 2030)
Biomassa (cana)na rede
+ 4.750 MW
PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
37O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
0 20 40 60 80 100
Operação Indicado no PNE 20302
BRASIL4.762 MW [2030] Elaboração EPE
98
DescriçãoPotência
MW%
Usinas em operação (fonte ANEEL) 27 2,0
Adicional indicado no PNE 2030 1.300 98,0
TOTAL 1.327 100
Geração a partir de RSU para a rede (PNE 2030)
Geração com RSUpara a rede+ 1.300 MW
PCH e FA no PNE 2030
Fonte: PNE 2030
O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
78%
Acréscimo de potência2005-2030 MW
Hidro 88.200
Gás 12.300Nuclear 5.345Carvão 4.600Outras termo 700
PCH 7.473Eólica 4.733Biomassa cana 6.515RSU e outras 1.327
TOTAL 131.193
91%
Hidráulica (*) Gás Nuclear
Carvão Outras renováveis Outras não-renováveis
81%
2010
2005
2030
(*) inclui importação e PCHExclusive autoprodução
Importante: repartição refere-se à geração e não à potência instalada
Potência Instalada 2005MW
Hidro 68.600
Termo 14.950Nuclear 2.002Outras renováveis 854
TOTAL 86.406
Obs.: inclui metade de Itaipuexclui autoprodução e importação
Matriz de Energia Elétrica (na rede)
20.048 MW15,3% da expansão
na rede
PCH e FA no PNE 2030
39O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
Ranking por fonte(inclui autoprodução)
1. Hidráulica (*) 820,768,6%
2. Resíduos industriais 97,88,2%
3. Gás 92,17,7%
4. PCH e FA na rede (**) 91,57,6%
5. Nuclear 51,64,3%
6. Carvão 31,42,6%
7. Outras não renováveis 12,51,0%
TOTAL 1.197,6(***)
100%
Matriz Elétrica Brasileira em 2030
(*) inclui importação, exclui PCH (**) PCH, centrais eólicas, biomassa (cana) e RSU (***) inclui perdas
Repartição considerando a demanda total
PCH e FA
16% da geração
PCH e FA no PNE 2030
40O Papel das PCH e Fontes Alternativas na Matriz Energética Brasileira
8,2%
4,2%
7,7%
4,3% 2,6% 1,0%
71,9%
Hidráulica (inclui PCH) Resíduos industriais Outras renováveis
Gás natural Nuclear Carvão
Outras não-renováveis
Matriz Elétrica Brasileira em 2030
PCH e FA no PNE 2030
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE
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