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)

1. Hidroeletricidade
Jerson Kelman
COPPE-UFRJ
IFHC, 11/11/2019

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. 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. 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. Share of hydropower potential that is developed
Source – Hydropower & Dams 2010 World Atlas & Industry Guide (IJHD, 2010)

6. Hydropower plants cause local environment and social
impacts.
This explains the anti dams advocacy.

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. 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. 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. 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. 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. 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. HERA Model
13
Cross section
Elevation profile
Magdalena Basin, Colombia

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. 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.  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. 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. 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?

22. Centralizado X Descentralizado
MRE
Lastro & Energia
GSF
Usina Reversível