O documento discute o potencial de geração de energia elétrica através da queima de capim elefante no Brasil. Apresenta as características do setor elétrico brasileiro e do capim elefante como recurso energético. Discute se existe mercado para este tipo de geração e a viabilidade econômica de projetos utilizando capim elefante.
2. RECURSOS ENERGÉTICOS
Projeto de Geração de Energia Elétrica
com Queima de Capim Elefante
22
com Queima de Capim Elefante
1º Encontro Internacional de Inovação
Tecnológica Sustentável
3. • Objetivo
• Setor Elétrico Brasileiro
• Capim Elefante como Recurso Energético
• Existe Mercado?
AGENDA
33
• Existe Mercado?
• Viabilidade Econômico-Financeira
• Conclusões
4. •• ObjetivoObjetivo
• Setor Elétrico Brasileiro
• Capim Elefante como Recurso Energético
• Existe Mercado?
AGENDA
44
• Existe Mercado?
• Viabilidade Econômico-Financeira
• Conclusões
5. AGENDA
Objetivo
• Apresentar as características do Setor Elétrico Brasileiro
• Mostrar o potencial de exploração de Fontes Renováveis.
• Apresentar as características energéticas do Capim Elefante
• Mostrar que existe mercado para este tipo de recurso energético
• Apresentar a viabilidade econômico-financeira de um projeto
conceitual de produção de energia elétrica através da queima de
capim elefante
• Comentários Finais
6. • Objetivo
•• Setor Elétrico BrasileiroSetor Elétrico Brasileiro
• Capim Elefante como Recurso Energético
• Existe Mercado?
AGENDA
66
• Existe Mercado?
• Viabilidade Econômico-Financeira
• Conclusões
7. CARACTERÍSTICA DO SEB
CARACTERÍSTICAS DO SEB:
Sistema hidrotérmico de grande porte
Predominância de usinas hidraúlicas
Único em âmbito mundial
(tamanho e características)
77
9. CARACTERÍSTICA DO SEB
Evolução do Consumo
• Mercado 2010, fechamento até Ago.
• 2010 recuperou a trajetória de
crescimento antes da crise
99
Taxa Média de Crescimento: 4,14%Taxa Média de Crescimento: 4,14% Taxa Média de Crescimento: 3,31%Taxa Média de Crescimento: 3,31%
Fonte: ONS – Relatório Anual 2009 e Expectativa 2010 pelo PEN 2010
10. CARACTERÍSTICAS DO SEB
Plano Decenal 2010-19
Fonte: Plano Decenal de Expansão de Expansão de Energia 2019 (PDE-2019 – MME/EPE)
1010
11. CARACTERÍSTICA DO SEB
Potencial Hidráulico
37%
49%
56%
47%
12%
% Explorado
1111
Brasil SE S NE N
278
116
42 25
96
Brasil SE S NE N
Potencial (GW)
Fonte: SIPOT - Eletrobrás
13. CARACTERÍSTICAS DO SEB
Capacidade de Armazenamento
Redução significativa da capacidade de
regularização das usinas hidrelétricas do
Sistema Interligado Nacional, ao longo
dos próximos 10 anos.
Fonte: Estudo Bioenergias 2020
14. Brasil possui significativo potencial de
geração, em especial na região NE.
Ceará, Rio Grande do Norte e a Bahia (áreas de
chapadas e serras) possuem os maiores
potenciais de geração.
Complementaridade com a energia hidráulica.
É a fonte de energia renovável que mais cresce
Potencial Eólico Brasileiro
CARACTERÍSTICAS DO SEB
Energia Eólica - Características
1414
É a fonte de energia renovável que mais cresce
no mundo.
Principais benefícios ambientais: não emite
GEE; não utiliza água; área dos parques eólicos
podem ser aproveitadas para outras
finalidades.
Pontos de atenção: ruído, impacto
visual, interferência na fauna.
Desafios Melhorar a competitividade deste tipo de geração em
relação hidrelétrica.
Fonte: ANEEL - Atlas de Energia Elétrica do Brasil (3ª Edição)
17. Fonte de energia elétrica e/ou térmica renovável com significativo potencial energético.
Grande diversidade de fontes e de técnicas de conversão energética (Cana de açúcar, capim
elefante, eucalipto, cavaco de madeira etc.).
Vantagens de recuperação de áreas degradadas.
Grande benefício ambiental: embora emita CO2 na conversão energética, este é em sua maior
parte compensado na fonte.
Uso de resíduos agrícolas (bagaço de cana, licor negro, resíduos florestais) proporciona energia
elétrica e/ou térmica competitivas.
CARACTERÍSTICAS DO SEB
Biomassa - Características
1717
elétrica e/ou térmica competitivas.
Biomassa plantada especificamente para geração de energia já apresenta viabilidade, em
especial em processos de cogeração de energia (vapor & eletricidade).
O Brasil é o segundo produtor de etanol do mundo, tendo capacidade de expansão, matéria-
prima altamente energética, tecnologia de produção e consumo (carros flex).
Incentivo à agricultura familiar .
Desafios Diversificação da matéria-prima é uma necessidade para a competitividade e
estabilidade da produção.
18. CARACTERÍSTICAS DO SEB
Usinas Biomassa em Operação
1818
Fonte: ANEEL - Atlas de Energia Elétrica do Brasil (3ª Edição)
19. Potencial de geração de
excedente de energia elétrica no
setor sucroalcooleiro
Potencial de geração de energia
elétrica a partir de resíduos
florestais
CARACTERÍSTICAS DO SEB
Biomassa – Potencial de Geração
1919
Fonte: EPE - Plano Nacional de Energia 2030 (PNE 2030)
20. Energia Contratada X Potencial Técnico de Bagaço
de Cana
CARACTERÍSTICAS DO SEB
Potencial de Geração
2020
Fonte: Plano Decenal de Expansão de Expansão de Energia 2019 (PDE-2019 – MME/EPE)
21. O Brasil possui potencial para geração de
energia de fonte solar; a Bahia e o Nordeste
se destacam neste potencial.
É fonte para energia elétrica e energia
térmica.
Importante fonte para atendimento de
CARACTERÍSTICAS DO SEB
Energia Solar - Características
2121
Importante fonte para atendimento de
comunidades isoladas (Universalização).
Principal benefício ambiental: não emite
GEE.
É projetada como a energia do futuro.
Desafios Aumentar eficiência na conversão de energia.
Reduzir custos de implantação (Produção em escala).
Regulamentação.
22. • Objetivo
• Setor Elétrico Brasileiro
•• Capim Elefante como Recurso EnergéticoCapim Elefante como Recurso Energético
• Existe Mercado?
AGENDA
2222
• Existe Mercado?
• Viabilidade Econômico-Financeira
• Conclusões
23. Fontes de Energia Energia produzida
kcal kW kcal/ha.ano
Carvão mineral 11.000 12,79 -
Carvão vegetal 7.250 8,43 -
Eucalyptus grandis 4.641 5,37 92.850.000
Capim elefante 4.200 4,88 173.250.000
Capim Brachiaria Brizantha 3.900 4,54 97.500.000
CAPIM ELEFANTE
Comparando Opções
Capim Brachiaria Brizantha 3.900 4,54 97.500.000
Bagaço de cana 3.700 4,30 29.600.000
Lenha 3.300 3,84 -
40 - 45 ton MS/ha.ano x 20 ton MS/ha.ano
Capim Elefante Eucalipto
24. Maior produtividade MS/ha.ano;
Menor necessidade de área;
Menor ciclo produtivo;
Possibilidade de mecanização;
CAPIM ELEFANTE
Vantagens
Renovável;
Facilidade de cultivo.
Cultura Anos para 1o. Corte
Capim Elefante 1 ano
Eucalipto 7 anos
25. Origem: África Tropical (10oN e 20oS)
Descoberto em 1905 (Capitão Napier)
Introdução no Brasil: 1920
Descrição
gramínea perene de hábito cespitoso
CAPIM ELEFANTE
Características
gramínea perene de hábito cespitoso
colmos: 3 a 5 m altura/até 2 cm de diâmetro
Características agronômicas
altitude até 2.200m (melhor <1.500 m);
temperatura 18 a 30oC (melhor 24oC);
precipitação 800 a 4.000 mm
estacionaridade de produção (80 a 70% nas águas)
tipo de solo: menos solos inundáveis;
produções de até 300 toneladas de matéria original
26. Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Máximas 31 0
31 0
31 0
31 0
31 0
31 0
32 0
33 0
34 0
33 0
32 0
30 0
Mínima 19 0
20 0
19 0
19 0
17 0
15 0
14 0
14 0
17 0
20 0
20 0
20 0
Média 25 0
25 0
24 0
24 0
23 0
22 0
22 0
24 0
26 0
26 0
26 0
25 0
Médias e registros mensais Barreiras/BA (20 anos)
Média histórica de chuvas (1018 mm) - Barreiras/BA
CAPIM ELEFANTE
Área de Plantio na Bahia
Média histórica de chuvas (1018 mm) - Barreiras/BA
173
128
157
71
17
74
165
2
15 1
6
209
0
50
100
150
200
250
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Altitude: 497 m
Latitude: 12º S
28. Plantio por muda;
Muito exigente em fertilidade e água;
Elevada umidade no ponto de colheita (até 75 a 60%);
Baixa densidade aparente (250 kg/m3);
CAPIM ELEFANTE
Desvantagens
Necessidade de secagem no campo ou por processamento;
Necessidade de compactação para armazenagem.
29. Geração de Energia Elétrica
Usinas Termelétricas de Pequeno Porte
até 30 MW maior competitividade
Fontes Incentivadas
CAPIM ELEFANTE
Usos
Complemento de Geração Fora de Safra de Cogeração de Bagaço
de Cana de Açúcar
Geração de Vapor para Industria
Biomassa para exportação
30. • Objetivo
• Setor Elétrico Brasileiro
• Capim Elefante como Recurso Energético
•• Existe Mercado?Existe Mercado?
AGENDA
3030
•• Existe Mercado?Existe Mercado?
• Viabilidade Econômico-Financeira
• Conclusões
31. EXISTE MERCADO?
Ambientes de Contratação
10.685
21%
38.438
76%
1.714
3%
9.359
18%
MercadoMercado
bastantebastante
diluído, entre 8diluído, entre 8
e 12 mile 12 mil
consumidoresconsumidores
Consumidores Potenciais
Fonte: Relatório Anual CCEE (2009) e Base de Dados Bio Energias
26.039
52%
76%
2.796
6%
Autoprodução Mercado Livre Livre IncentivadoCativo
32. EXISTE MERCADO?
ACR - Leilões de Energia Existente
9.060
45%
1.581
8%
1.326
7%
1.167
6%
Valores em
MW.médios
45%
6.787
34%
2005 - 08 Anos 2006 - 08 Anos 2007 - 08 Anos
2008 - 08 Anos 2009 - 08 Anos
Fonte: Dados de Leilão da CCEE
35. EXISTE MERCADO?
Expectativa de Preços no ACL
130
132
134
135
136 136
135
136 136 136
(R$/MWh)
Como referência, atualmente o mercadoComo referência, atualmente o mercado
CURVA A TERMO PARA CONTRATOS DE 5 ANOS
126
130
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Preço(R$/
Como referência, atualmente o mercadoComo referência, atualmente o mercado
tem cotado contratos de 5 anos, comtem cotado contratos de 5 anos, com
início de fornecimento em 2011, preçosinício de fornecimento em 2011, preços
entre 125 e 135 R $ /entre 125 e 135 R $ / MWhMWh..
38. -- CativoCativo→→ A3A3 –– 69 kV (Fator de Carga na Ponta = F. Ponta = 80%)69 kV (Fator de Carga na Ponta = F. Ponta = 80%)
Tarifa de Fornecimento = 213,9 R$/MWh
EXISTE MERCADO?
Margem para Negociação
3838
39. -- CativoCativo →→ A4A4 –– 13,8 kV (Fator de Carga na Ponta = F. Ponta = 80%)13,8 kV (Fator de Carga na Ponta = F. Ponta = 80%)
Tarifa de Fornecimento = 213,9 R$/MWh
EXISTE MERCADO?
Margem para Negociação
3939
40. • Objetivo
• Setor Elétrico Brasileiro
• Capim Elefante como Recurso Energético
• Existe Mercado?
AGENDA
4040
• Existe Mercado?
•• Viabilidade EconômicoViabilidade Econômico--FinanceiraFinanceira
• Conclusões
41. UTE 30 MW com Queima de Capim Elefante
(Secador de Esteira à Vapor / Operação Durante os 8 Meses da Safra)
Capim Elefante Picado
Biomassa verde = 600.000 t.
Combustível= 240.000 t.
Umidade= 60%
Biomassa verde = 600.000 t.
Combustível= 240.000 t.
Umidade= 60%
Água evaporada através de
calor fornecido pelo vapor
Água evaporada através de
calor fornecido pelo vapor
Secador de
Esteira à Vapor
Caldeira
Armazenagem
em FardosTurbogerador
Enfardamento
36 MW36 MW
Combustível= 160.000 t.
Umidade= 15%
Combustível= 160.000 t.
Umidade= 15%
VaporVapor
Combustível= 80.000 t.
Umidade= 15%
Combustível= 80.000 t.
Umidade= 15%
Energia
Exportada:
167.000 MWh
Energia
Exportada:
167.000 MWh
42. UTE 30 MW com Queima de Capim Elefante
(Secador de Esteira à Vapor / Operação Durante os 4 Meses da Entre Safra)
Caldeira
Armazenagem
em Fardos
Turbogerador
33 MW33 MW
Combustível= 80.000 t.
Umidade= 15%
Combustível= 80.000 t.
Umidade= 15%
VaporVapor
Energia
Exportada:
83.000 MWh
Energia
Exportada:
83.000 MWh
43. PROJETO CONCEITUAL UTE
Dados Técnicos
Balanço EnergéticoBalanço Energético
• Potência Instalada: 36 MW
• Potência na Safra: 36 MW
• Potência na Entressafra: 33 MW
• Potência para Exportação: 30 MW
• Disponibilidade: 95%
CombustívelCombustível
• Umidade do Combustível: 15%
• Caldeira-pressão: 101 bar
• Consumo Biomassa MS: 240.000t/a
• Consumo Biomassa Verde: 600.000t/a
• Disponibilidade: 95%
• Energia Anual Exportação: 250 GWh
• Consumo Específico: 0,95
t.MS/MWh
InvestimentoInvestimento
• Investimento: R$ 90 Milhões
• Prazo Implantação: 24 Meses
44. PROJETO AGRÍCOLA
Detalhamento das Área Agrícolas
Áreas Agrícolas (ha)
Distribuição da áreas (ha)
Plantio
5.000
Industria 50
Áreas Agrícolas (ha)
Pátio de Secagem e
Armazenagem
50
Reserva Ambiental
20%
1.100
Total 6.200
49. AVALIAÇÃO ECONO-FINANCEIRA
Gastos com O&M e Combustível
O&M VARIAVEL
7%
O&M FIXO
12%
O&M DA LT
1%
Custo Total: R$ 70 / MWhCusto Total: R$ 70 / MWh
GERAIS &
ADMINISTRATIVOS
1%
PRODUÇÃO DA
BIOMASSA
79%
,
50. AVALIAÇÃO ECON-FINANCEIRA
Outros Custos e Despesas
• Encargos, Tarifas e Taxas Setoriais:
– Taxa de Fiscalização da ANEEL: R$ 335,42 / kW x 0,5%
– Uso do Sistema de Distribuição: R$ 4,3 / kW.mês x 50%
– Taxa Contribuição CCEE: R$ 0,05 / MWh comercializado
– Encargos de Conexão: R$ 30.000 / ano– Encargos de Conexão: R$ 30.000 / ano
• Taxas de Depreciação para Fins Fiscais:
– Foi considerada uma taxa média de 10%, podendo ser feita a abertura
por rubrica.
51. AVALIAÇÃO ECON-FINANCEIRA
Financiamento
• Avaliação foi feita com base nas condições do BNDES
• Custo Financeiro:
– TJLP (100%) +
– BNDES 0,9% +
– Spread Risco 2,3%
• Prazo de Amortização: 10 anos• Prazo de Amortização: 10 anos
• Período de Carência: 6 meses após a entrada em operação comercial
• Conta Reserva:
– 3 Meses, contemplando Juros + Principal + O&M
52. AVALIAÇÃO ECON-FINANCEIRA
Estrutura Societária
• Considerada uma simples contemplando a estruturação de uma SPE,
onde a CESP e possíveis investidores seriam sócios.
• Estrutura de Capital:
– Alavancagem: 75%
– Capital Próprio: 25%– Capital Próprio: 25%
• Estrutura Tributária:
– Lucro Real: 34% (IR + CSLL) e 9,25% (PIS/COFINS)
– Lucro Presumido: 34% (IR + CSLL) e 3,65% (PIS/COFINS)
• Base de Cálculo do IRPJ: 8% do Faturamento
• Base de Cálculo da CSLL: 12% do Faturamento
53. AVALIAÇÃO ECON-FINANCEIRA
Crédito de Carbono
Não foram considerados neste estudo receitas e
despesas provenientes de negociação de créditos
de carbono gerados pelo Projeto.
54. AVALIAÇÃO ECON-FINANCEIRA
Resultados Caso Base
DADOS GERENCIAIS
USINA A SER AVALIADA
TARIFA LEILAO DE RESERVA 140,0 R$/MWh FINANCIAMENTO DO PROJETO DE COGERACAO 75%
% ENERGIA EXPORTADA 0%
TAXA DE DESCONTO (WACC) 8,5% %a.a.
PRECO MERCADO LIVRE 150,0 R$/MWh
%ENERGIA EXPORTADA 100% TAXA DE DESCONTO (CAPITAL PRÓPRIO) 12,0% %a.a.
PRECO MEDIO ENERGIA EXPORTADA 150,0 R$/MWh INVESTIMENTO TOTAL (SEM JDC) 129,04 MM R$
MOEDA DO FLUXO DE CAIXA 1 APURAÇÃO DO LUCRO
CONSIDERA RECEITA FINANCEIRA? NÃO PAGA JUROS SOBRE CAPITAL PRÓPRIO? NÃO
LUCRO REAL
USINA CAPIM ELEFANTE
R$ CONSTANTES
AVALIAÇÃO DO PROJETO AVALIAÇÃO DO ACIONISTA
TAXA DE DESCONTO (WACC) 8,5% %a.a. TAXA DE DESCONTO (Kp) 12,0% %a.a
TAXA INTERNA DE RETORNO 9,2% %a.a TAXA INTERNA DE RETORNO 15,7% %a.a
VALOR PRESENTE LIQUIDO 5.512 R$ x 1000 VALOR PRESENTE LIQUIDO 10.180 R$ x 1000
VALOR PRESENTE/INVESTIMENTO 0,0 VALOR PRESENTE/INVESTIMENTO 0,4
PAYBACK DESCONTADO 17,5 anos PAYBACK DESCONTADO 13,1 anos
BALANÇO PROJETO CHECADO? ok BALANÇO ACIONISTA CHECADO? ok
55. AVALIAÇÃO ECON-FINANCEIRA
Resultados Caso Base
DADOS GERENCIAIS
USINA A SER AVALIADA
TARIFA LEILAO DE RESERVA 140,0 R$/MWh FINANCIAMENTO DO PROJETO DE COGERACAO 75%
% ENERGIA EXPORTADA 0%
TAXA DE DESCONTO (WACC) 8,5% %a.a.
PRECO MERCADO LIVRE 150,0 R$/MWh
%ENERGIA EXPORTADA 100% TAXA DE DESCONTO (CAPITAL PRÓPRIO) 12,0% %a.a.
PRECO MEDIO ENERGIA EXPORTADA 150,0 R$/MWh INVESTIMENTO TOTAL (SEM JDC) 129,04 MM R$
MOEDA DO FLUXO DE CAIXA 1 APURAÇÃO DO LUCRO
CONSIDERA RECEITA FINANCEIRA? NÃO PAGA JUROS SOBRE CAPITAL PRÓPRIO? NÃO
LUCRO PRESUMIDO
USINA CAPIM ELEFANTE
R$ CONSTANTES
AVALIAÇÃO DO PROJETO AVALIAÇÃO DO ACIONISTA
TAXA DE DESCONTO (WACC) 8,5% %a.a. TAXA DE DESCONTO (Kp) 12,0% %a.a
TAXA INTERNA DE RETORNO 11,2% %a.a TAXA INTERNA DE RETORNO 16,0% %a.a
VALOR PRESENTE LIQUIDO 25.201 R$ x 1000 VALOR PRESENTE LIQUIDO 13.589 R$ x 1000
VALOR PRESENTE/INVESTIMENTO 0,2 VALOR PRESENTE/INVESTIMENTO 0,5
PAYBACK DESCONTADO 13,4 anos PAYBACK DESCONTADO 13,4 anos
BALANÇO PROJETO CHECADO? ok BALANÇO ACIONISTA CHECADO? ok
59. • Objetivo
• Setor Elétrico Brasileiro
• Capim Elefante como Recurso Energético
• Existe Mercado?
AGENDA
5959
• Existe Mercado?
• Viabilidade Econômico-Financeira
•• ConclusõesConclusões
60. O Brasil é um país privilegiado do ponto de vista energético:
Potencial Hidrelétrico
Potencial Eólico
Potencial de Exporação Energética da Biomassa
COMENTÁRIOS FINAIS
Potencial de Energia Solar
Planejamento da EPE/MME prevê maior participação das FA na matriz de
geração elétrica para os próximos 10 anos.
Fontes Complementares são importante vetor de desenvolvimento da
capacidade de geração elétrica. Estas fontes possuem grande participação
no mercado livre, o que mostra sua maturidade e competitividade em
relação a outras fontes.
6060
61. Incentivos existentes para PIE (Redução do “Fio) e APE (Isenção de Encargos)
são fundamentais para garantir a competitividade das fontes
complementares.
Capim Elefante destaca-se como uma biomassa com características
interessantes para uso energético:
COMENTÁRIOS FINAIS
Estudo Locacional é um dos pontos mais importantes
Produtividade da Terra x Preço da Terra x Conexão
Mercado Livre seria o grande usuário deste fonte energética.
6161
62. Alessandro de Lima Castro
T. (11) 3595-3601
C. (11) 7514-4621
alessandro@bioenergias.com.br
Bio Energias Renováveis
Rua Funchal, N° 263, Bloco A - 3° Andar - Cj.
Vila Olímpia
CEP: 04551-060
São Paulo – SP
www.bioenergias.com.br