FIESP - 13/05/2015: Workshop Energia Nuclear

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Transição Hidrotérmica: papel da geração nuclear no sistema elétrico brasileiro

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  • O que é isso? É o que acontece quando a expansão de um sistema elétrico com predominância de fonte hídrica passa a requerer uma crescente contribuição térmica, seja por esgotamento do potencial ou por perda da capacidade de autorregulação devida à diminuição do volume de água armazenada nos reservatórios, ou ambos simultaneamente, como veremos ser o caso do Brasil.
  • O que é isso? É o que acontece quando a expansão de um sistema elétrico com predominância de fonte hídrica passa a requerer uma crescente contribuição térmica, seja por esgotamento do potencial ou por perda da capacidade de autorregulação devida à diminuição do volume de água armazenada nos reservatórios, ou ambos simultaneamente, como veremos ser o caso do Brasil.
  • O que é isso? É o que acontece quando a expansão de um sistema elétrico com predominância de fonte hídrica passa a requerer uma crescente contribuição térmica, seja por esgotamento do potencial ou por perda da capacidade de autorregulação devida à diminuição do volume de água armazenada nos reservatórios, ou ambos simultaneamente, como veremos ser o caso do Brasil.
  • O que é isso? É o que acontece quando a expansão de um sistema elétrico com predominância de fonte hídrica passa a requerer uma crescente contribuição térmica, seja por esgotamento do potencial ou por perda da capacidade de autorregulação devida à diminuição do volume de água armazenada nos reservatórios, ou ambos simultaneamente, como veremos ser o caso do Brasil.
  • A TRANSIÇÃO HIDROTÉRMICA começa a ocorrer no Brasil em 2000, quando a taxa de crescimento das térmicas passa a ser muito superior a taxa de crescimento das hídricas.
  • A TRANSIÇÃO HIDROTÉRMICA começa a ocorrer no Brasil em 2000, quando a taxa de crescimento das térmicas passa a ser muito superior a taxa de crescimento das hídricas.
  • Isso decorre do fato da taxa de crescimento do volume de água nos reservatórios ter passado a ser bastante inferior à taxa de crescimento de potência hídrica instalada a partir do final da década de 80. O Brasil percebeu isso de forma dolorosa em 2001, com uma crise de abastecimento devido à redução do nível dos reservatórios, sem haver disponibilidade de energia térmica complementar.
  • NATIONAL ENERGY PLAN CONSIDERE THE BASEIC SCENARIO OF ADDITIONAL NUCLEAR 4 GW AFTER COMPLETION OF ANGRA 3
    ELETRONUCLEAR DEVELOPED A NUCLEAR POTENCIAL SITE ATLAS OF BRASIL FOR SITE SELECTION
    ACCORDING EPRI SITTING GUIDE AND ADVANCED GEOPROCESSING TOOLS
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  • FIESP - 13/05/2015: Workshop Energia Nuclear

    1. 1. Leonam dos Santos Guimarães
    2. 2. Geração Nuclear no Mundo de HojeGeração Nuclear no Mundo de Hoje • As primeiras centrais nucleares comerciais começaram a operar na década de 1950 • Existem mais de 435 reatores nucleares comerciais operando em 31 países, com mais de 375.000 MWe da capacidade total. • Eles fornecem mais de 11% da eletricidade mundial • 56 países operam um total de 240 reatores de pesquisa e mais 180 reatores nucleares movem 140 navios e submarinos.
    3. 3. 435 usinas nucleares comerciais operando em 31 países
    4. 4. 66 Usinas nucleares sendo construídas66 Usinas nucleares sendo construídas em 15 paísesem 15 países
    5. 5. Consumo Per Capita de Energia Elétrica:Consumo Per Capita de Energia Elétrica: 15 Maiores Geradores Mundiais 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 Canadá Estados Unidos Austrália Japão França Coréia do Sul Alemanha Reino Unido Rússia Espanha Itália Brasil China Índia kilowatts .hora por habitante 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 África do Sul Situação inferior ao Chile e Argentina 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 Situaç 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 Canadá Estados Unidos Austrália Japão França Coréia do Sul Alemanha Reino Unido Rússia Espanha Itália Brasil China Índia 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 África do Sul 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 16.531 12.574 10.170 7.413 7.205 6.359 6.188 5.841 5.665 5.631 5.262 4.383 2.081 1.281 487 0 Situação inferior ao Chile e Argentina 90a Posição: Baixo consumo, mesmo em comparação a países em desenvolvimento
    6. 6. Preponderância hídrica e renovável num mundo dominado pelos combustíveis fósseis Matriz de Geração Elétrica no Brasil Bilhões de kilowatts.hora Hidroelétrica Nucleoelétrica Renováveis Termoelétrica Convencional 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 Estados Unidos China Japão Rússia França BRASIL 10a maior gerador de energia elétrica Itália ... Predomínio de fontes fósseis no mundo
    7. 7. SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL Matriz de Geração Elétrica no Brasil Manaus Brasília São PauloItaipu Porto Alegre Fortaleza Salvador Rio de Janeiro Belo Horizonte Recife Angra 4.0004.000 kmkm
    8. 8. Conceito de transição hidrotérmicaConceito de transição hidrotérmica • a expansão de um sistema elétrico interligado de grande porte, com significativa predominância de fonte primária renovável hídrica passa a requerer uma crescente contribuição térmica, • seja por paulatino esgotamento do potencial econômica e ambientalmente viável dessa fonte • e/ou por perda de sua capacidade de autoregulação decorrente da diminuição da capacidade de armazenagem de água nos reservatórios em relação ao crescimento da carga do sistema.
    9. 9. • A evolução do sistema elétrico canadense nos últimos 50 anos guarda muitas similaridades com a situação do sistema elétrico brasileiro nos últimos 15 anos. • A partir de uma contribuição de mais de 90% em 1960, a participação da hidroeletricidade no Canadá declinou de forma constante até 1990, quando se estabilizou em torno de 60%. Um sistema elétrico em transição hidrotérmicaUm sistema elétrico em transição hidrotérmica
    10. 10. • No Canadá, o crescimento da geração térmica, operando na base permitiu que a geração hídrica passasse a fazer a regulação de demanda e da sazonalidade das novas renováveis, que em 2010 representavam cerca de 3% da geração total. • SERIA ESSE UM MODELO PARA O BRASIL DO FUTURO? Um sistema elétrico em transição hidrotérmicaUm sistema elétrico em transição hidrotérmica
    11. 11. Transição hidrotérmicaTransição hidrotérmica
    12. 12. Transição hidrotérmicaTransição hidrotérmica
    13. 13. Evolução do armazenamento hídricoEvolução do armazenamento hídrico Plano Decenal de Expansão PDE-2021
    14. 14. Contínua perda de auto-regulação requerendoContínua perda de auto-regulação requerendo aumento da contribuição térmica na base e na complementaçãoaumento da contribuição térmica na base e na complementação Evolução do armazenamento hídricoEvolução do armazenamento hídrico
    15. 15. Que bom seriaQue bom seria ter maister mais nucleares!nucleares!
    16. 16. Perspectivas de expansão hídricaPerspectivas de expansão hídrica Plano Nacional de Energia PNE-2030
    17. 17. POTENCIAL HIDRELÉTRICOPOTENCIAL HIDRELÉTRICO Parcela técnica, ambiental e economicamente viável a ser​​ desenvolvida: 150/180 GW do total de 260 GW Hidro
    18. 18. EXPANSÃO PÓS-2030EXPANSÃO PÓS-2030 • Mix Gás natural (dependendo da quantidade e custo de Pré-Sal), Carvão (dependendo da viabilidade de CCS e carvão limpo) e Nuclear (aceitação pública) • Fontes renováveis (​​ biomassa, eólica, solar) e expansão dos programas de eficiência energética (aumento dos custos marginais de expansão) serão um complemento indispensável VANTAGENS COMPETITIVAS DAS NOVAS RENOVÁVEIS ÚNICAS DO BRASIL: Complementaridade eólica-solar Complementaridade com as hídricas •Estocagem de energia nos reservatórios •Economizando água •Ampliando a capacidade das hidrelétricas fazerem regulação da demanda.
    19. 19. Gestão Segura de umGestão Segura de um Sistema com alta renovabilidadeSistema com alta renovabilidade base hidro base termo complementação Termo (gás) Seguimento hidro Base hidro: mínima ENA Base termo: nuclear, carvão
    20. 20. PREMISSAS PARA EXPANSÃO DA OFERTA NA REDE: 2007-20152007-2015 2016-20202016-2020 2021-20252021-2025 2026-20302026-2030 2016-20302016-2030 REFERÊNCIAREFERÊNCIA cenário 1cenário 1 cenário 2cenário 2 1.360 MW1.360 MW Angra 3Angra 3 1.000 MW1.000 MW NE 1NE 1 1.000 MW1.000 MW NE 2NE 2 2.000 MW2.000 MW SE 1+SE 2SE 1+SE 2 4.000 MW4.000 MW INTERMEDIÁRIOINTERMEDIÁRIO cenário 3cenário 3 cenário 5cenário 5 1.360 MW1.360 MW Angra 3Angra 3 1.000 MW1.000 MW NE 1NE 1 2.000 MW2.000 MW NE 1+NE 2NE 1+NE 2 3.000 MW3.000 MW SE 1+SE 2+SE 1+SE 2+NE 3NE 3 6.000 MW6.000 MW ALTOALTO cenário 4cenário 4 1.360 MW1.360 MW Angra 3Angra 3 2.000 MW2.000 MW NE 1+NE 2NE 1+NE 2 3.000 MW3.000 MW SE 1+SE 2+NE 3SE 1+SE 2+NE 3 3.000 MW3.000 MW SE 3+SE 4+NE 4SE 3+SE 4+NE 4 8.000 MW8.000 MW Plano Nacional de Energia 2030
    21. 21. PREMISSAS PARA EXPANSÃO DA OFERTA NA REDE: Plano Nacional de Energia 2030 Cenário “alto”Cenário “alto” Adicional MWAdicional MW Cenário “baixo”Cenário “baixo” Adicional MWAdicional MW BRASILBRASIL 9.360 5.360 RÚSSIARÚSSIA 33.760 26.760 ÍNDIAÍNDIA 32.160 16.260 CHINACHINA 43.830 24.830
    22. 22. ATLAS DO POTENCIAL NUCLEARATLAS DO POTENCIAL NUCLEAR 2) Sudeste 2.000 MW 1) Nordeste 2.000 MW OPERAÇÃO: 2025 - 2030OPERAÇÃO: 2025 - 2030 EPRI SITTING CRITERIAEPRI SITTING CRITERIA SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICASSISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS Plano Nacional de Energia 2030
    23. 23. Plano Nacional de Energia 2030
    24. 24. Plano Nacional de Energia 2030 • Plant ParameterPlant Parameter EnvelopeEnvelope – RFIs para fornecedoresRFIs para fornecedores – Early Site Permit ReportEarly Site Permit Report • Brazilian UtilityBrazilian Utility RequirementsRequirements – Modelo URD/EURModelo URD/EUR • Modelo de NegóciosModelo de Negócios – Participação privadaParticipação privada • Estudo de viabilidadeEstudo de viabilidade enonômico-financeiraenonômico-financeira • Estudos de impactoEstudos de impacto sócio-econômicosócio-econômico
    25. 25. Evolução Tecnológica da Geração NuclearEvolução Tecnológica da Geração Nuclear • as primeiras usinas comerciais são de “Geração I”. • as usinas que compõem o parque em operação são de “Geração II”. • Os projetos incluindo evoluções tecnológicas são chamados de “Geração III”. • continuam reatores resfriados a água com combustível óxido de urânio mas com: • I&C digital, dispositivos para acidentes severos (recuperador de “corium”). • “Geração III+”, quando incluem dispositivos inovadores de segurança intrínseca, como resfriamento passivo por circulação natural
    26. 26. DESENVOLVIMENTO REGIONAL INSPIRADOINSPIRADO NA TVA (EUA)NA TVA (EUA)
    27. 27. UM NOVO MODELO DE NEGÓCIOUM NOVO MODELO DE NEGÓCIO Modelo Institucional (define a participação de agentes públicos e privados na geração nuclear) Modelo de Financiamento (Project Finance - após amortização requer mecanismo permanente de refinanciamento para manter estável o grau de alavancagem) Modelo de Capitalização (participação de acionistas privados na formação do equity do Consórcio) Modelo de Comercialização (garantias de recebimento da receita da geração de energia elétrica)
    28. 28. MATRIZ DE ALOCAÇÃO DE RISCOSMATRIZ DE ALOCAÇÃO DE RISCOS
    29. 29. Leonam GuimarãesLeonam Guimarães

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