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Desafios e oportunidades para as energias renováveis no Brasil - Jerson Kelman

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A participação das fontes renováveis na matriz energética coloca o Brasil em destaque no mundo. Projeções firmes mostram que essas fontes responderão pela maior parte da expansão da capacidade instalada nos próximos cinco anos. É grande o potencial do setor energético para impulsionar o crescimento do país e ajudar na sua transição para uma economia com menor emissão de gases de efeito estufa.

Com painéis sobre as energias hidrelétrica, eólica, solar e de biomassa, este seminário reunirá autoridades, especialistas e formuladores de políticas para discutir os desafios e oportunidades para a ampliação da oferta de energias renováveis e suas consequências para o desenvolvimento do país.

PALESTRANTE
Jerson Kelman (Eneva)

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Desafios e oportunidades para as energias renováveis no Brasil - Jerson Kelman

  1. 1. Hidroeletricidade Jerson Kelman COPPE-UFRJ IFHC, 11/11/2019
  2. 2. 2 FutureToday Time In countries that most of the electricity is generated by hydro plants, hydrological uncertainty is a relevant issue Future water storage depends on present storage, future water inflow and the decision about how much thermoelectricity could be substituted by hydroelectricity
  3. 3. CEMIG FURNAS AES-TIETÊ CESP CDSA Consórcios COPEL TRACTEBEL ITAIPU Binacional Rio Grande Rio Paranaíba Rio Tietê Rio Paranapanema Rio Iguaçu CEMIG FURNAS AES-TIETÊ CESP CDSA Consórcios COPEL TRACTEBEL ITAIPU Binacional Rio Grande Rio Paranaíba Rio Tietê Rio Paranapanema Rio Iguaçu Centralized dispatch In order to take advantage of hydrological diversity, energy is transported through long distances Power plants in the same river basin are own by different companies
  4. 4. Hydrological uncertainty rbhrghrbgrfrrfrr Região Sudeste / Centro-Oeste 0 20 40 60 80 100 120 Nov/99 Dez/99 Jan/00 Fev/00 Mar/00 Abr/00 Mai/00 Jun/00 Jul/00 Ago/00 Set/00 Out/00 Nov/00 Dez/00 % EAR MÁX
  5. 5. Share of hydropower potential that is developed Source – Hydropower & Dams 2010 World Atlas & Industry Guide (IJHD, 2010)
  6. 6. Hydropower plants cause local environment and social impacts. This explains the anti dams advocacy.
  7. 7. James Cameron and Sigourney Weaver campaigning against the construction of Belo Monte hydropower plant Some don´t want to discuss trade-offs, such as water reservoirs also “store” wind
  8. 8. What happens if the plant is built? What happens if the plant isn´t built? Local impacts X Global impacts When deciding about a new infrastructure project…
  9. 9. Existem na Amazônia 414 reservas indígenas em 1,1 milhões km2 (4 X Inglaterra) Nenhuma usina está sendo construída ou planejada em reservas indígenas ou ambientais
  10. 10. Proposta Lei que deixe claro que, no licenciamento de obras de estratégicas, o interesse nacional deveria ser mensurado em pelo menos quatro dimensões – econômica, energética, ambiental e social. Os dirigentes do MME, MMA, IBAMA, ANA, ANEEL, EPE, ONS, MPO, FUNAI, e representantes do Ministério Público, deveriam ser forçados a chegar a um acordo sobre a quantidade de energia que o país necessita e quais usinas podem ser construídas.
  11. 11. Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia Classificação Socioambiental dos 196 Projetos TI – Terra Indígena TQ – Território Quilombola UC-PI – Unidade de Conservação de ProteçãoIntegral UC-US- Unidade de Conservação de Uso Sustentável Projetos Qtd Potência (MW) % (Potência) Aprovados há 10 anos ou mais 38 3.814 32 Aprovados há menos de 10 anos 60 8.146 68 TOTAL 98 11.960 100 Ocorrência de outras dificuldades e questões: • Licença Prévia cancelada ou indeferida (1,2 GW, 7 UHE) • Resistência da população local • Exigências para realização de estudos complementares • Impacto nas rotas migratórias de peixes • Necessidade de relocação de cidades • Elevado custo de energia Distribuição dos 98 empreendimentos por faixa de potência EXPANSÃO DA GERAÇÃO HIDRELÉTRICA Perspectivas para o longo prazo (2050) 23% 58% 7,5% 11% Se todas os 196 projetos fossem construídos, a capacidade instalada aumentaria 52 GW (cerca de 50% da existente + efeito Brumadinho...
  12. 12. Empresa de Pesquisa Energética Ministério de Minas e Energia EXPANSÃO DA GERAÇÃO HIDRELÉTRICA Entender as dificuldades e buscar soluções... Quebra de paradigma: “Toda hidrelétrica é boa e barata” • Identificar e avaliar os atributos das usinas hidrelétricas de forma integrada considerando sua operação em conjunto com as outras fontes • Direcionar os esforços para realização dos projetos “certos”  “Build the right dams and build the dams right” • Buscar ferramentas para aperfeiçoar a comunicação com a população atingida e com a opinião pública
  13. 13. HERA Model 13 Cross section Elevation profile Magdalena Basin, Colombia
  14. 14. Evolution of the Total Installed Capacity (%) 26/Nov/2018 PSR - Energy systems of the future: Integrating variable renewable energy sources in Brazil's energy matrix 14 End-of-horizonPDE (2026)2016 Demand: twice the size of 2017 (~1200 TWh/year)
  15. 15. Operation by Source for End of Horizon* 26/Nov/2018 PSR = Energy systems of the future: Integrating variable renewable energy sources in Brazil's energy matrix 15 * results from co-optimization run Only 10% of production based on fossil-fuel Hydro 50% Biomass 3% Wind 26% Solar 6% Nuclear 2% Gas 8% Coal 1% DG 4% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 GWavg Month Coal Nuclear Solar DG Gas Hydro Biomass Wind
  16. 16.  Unit GHG emission factors (tCO2/MWh) of each power plant are multiplied by the corresponding electricity production from SDDP (MWh)  Given the strong penetration of renewables, end-of-horizon electricity matrix remains very “clean” — Emissions per unit of electricity consumption: 51 gCO2 per kWh — Emission per unit of electricity consumption in Brazil is one tenth of the world average Greenhouse Gas Emissions* 26/Nov/2018 PSR - Energy systems of the future: Integrating variable renewable energy sources in Brazil's energy matrix 16 * results from co-optimization run 51 500 500 800 900 0 200 400 600 800 1000 Brazil USA UK China India gCO2 per kWh emission
  17. 17. Daily Operation: Mean Hydrology Year (1994), Q3, Weekday* 26/Nov/2018 PSR - Energy systems of the future: Integrating variable renewable energy sources in Brazil's energy matrix 17 * results from co-optimization run-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 GW Hydro Gas Solar DG Wind Biomass Coal Nuclear Li-Ion Battery
  18. 18. Hidroelétricas: 108 mil MW 50 mil MW em 51 usinas com mais de 25 anos Repotenciação, rendimento meta de 92,4% → 440 MWm “... para algumas usinas a repotenciação é viável...” Por que o tema não é em geral tratado pelos geradores?
  19. 19. Centralizado X Descentralizado MRE Lastro & Energia GSF Usina Reversível

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