PPT Final _ Integração das energias renováveis na rede eléctrica e no Mercado de energia eléctrica UEM.pptx.pdf

ABRIL DE 2023
Integração das energias renováveis na rede eléctrica
& no Mercado de energia eléctrica

POTENCIAL DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Fonte: Fonte: Atlas das Energias Renováveis - Funae

Integração das energias renováveis na rede eléctrica & no Mercado
de energia eléctrica
Limitaremos em :
Sistema integrados (On Grid);
Esta fora:
Sistemas Isolados (off grid)
Geração distribuída (auto - geração)

SISTEMA ELECTRICO NACIONAL - REDE ELÉCTRICA NACIONAL
• MOTRACO: 400 kV e 132 kV (total de 119 km),
• HCB: 535 kV e 220kV (total 2234 km ), dos quais 1794 km de
percorrem o território Moçambicano em HVDC Songo – Apollo.
• Vulcan, CLN e Kenmare: 220 kV, 110 kV e 66 kV (total de 327
km);
• Os restantes 5314 km são exclusivamente da EDM em diferentes
níveis de tensão, dos quais 125 km de comprimento de linha em
HVAC (Songo-Bindura) são operadas e mantidas pela HCB.
Fonte: EDM, Manual de caracterização 2018

Mercado de energia electrica - Actores
Fonte: Vilanculo Gil, 2018 - Integrated Renewable energy in electricity market

Mercado de energia - Quadro Institutional

Mercado de energia - Evolução da ponta integrada & Fontes

Mercado de energia - Modelo de negócio
# Proposta de Valor: Busca a Sustentabilidade (tCO2, transição energética, segurança de abastecimento, etc.)
Transição de energia sustentável: o modelo
de negócios de energia deve estar
comprometido com a questão das mudanças
climáticas e a redução das emissões de gases
de efeito estufa, ao mesmo tempo em que
atende à demanda energética.
Transição de energia confiável: à medida que se integra
energia mais limpa ao sistema, como eólica e solar, as
concessionárias devem equilibrar o mix de energia para
garantir que a eletricidade esteja disponível quando e
onde for necessária.
SPV (Special Purpose Vehicle):
Comunicar a proposta de valor para o
governo, credores, offtaker, sociedade e
outras partes interessadas.
Mercado Alvo: Com base na previsão de
demanda, precisamos identificar um comprador
de energia elétrica produzida ou tomador
SPV: Garantir a viabilidade e valor do projecto, baseado na expectativa do off-taker

“Project Finance” como veículo para o desenvolvimento energias
renováveis
• A garantia de viabilidade do projeto está limitada aos ativos do
projeto;
• A decisão sobre a viabilidade do projeto é tomada com base:
o Quadro legal & Regulatório,
o Análise de geração anual de energia (yield energético para
e questão de incertezas em P50, P75, P90, P95 e P99);
o Estudos do Mercado & Demanda,
o Estudos de integração,
o Modelagem económico-financeira do projeto.
o Questões ambientais & sociais,
o Existência de incentivos & Mitigação de riscos
Geralmente, projetos de grande porte (ex: centrais solares integrados a rede, eólica, hidroelétrica, etc.) usam técnicas de
Project finance

Integração das energias renováveis na rede elétrica & mercado de energia
Quadro legal & Regulatório,
Objectivos: Seguir o quadro legal & regulatório aplicáveis

Análise de geração anual de energia (yield energético para e questão de incertezas em P50, P75, P90, P95 e P99);
o Mediação da radiação solar (dados do campo ou a partir de
dados em satélites, solar GIS por exemplo),
o Calculo dos principais parâmetros do yield energético, usando
software apropriados:
Objectivos: Estudar as incertezas da geração energética

Análise de geração anual de energia - Previsão de geração (caso do recurso eólico)
Objectivos: Estudar a previsão do recurso para a geração de energia eléctrica
Fonte: Gil Vilanculo, 2023 – Uso de técnicas de aprendizado de maquina & series temporais para a previsão da geração eólica
Cerca de 287,000 de dados de
vento medidos no terreno

Estudos do Mercado & Demanda
Objectivos: Previsão da demanda e comprador da energia
Consumed Energy (Wh)
Generated Energy (Wh)
Maximum Power at Sending End (W)
Reactive Power at Receiving End (Var)
Maximum Power at Receiving End (W)
GDP (GDP/Capita)
Population
Social & Economic Indicator
Energy Consumption (Wh)
Electrification Ratio
Historical Demand Data
System Loss (Forecast based on record)
Load Factor (Forecast based on record)
Power Factor (Forecast based on record)
Regression Analysis
Demand of General Customers
Demand of Medium-Large Customers
Add-up Special Customers
(Huge Customers)
Result (Ground Total in Nation)
Electricity Tariff

Estudos do Mercado & Demanda – Regressão linear
Objectivos: Verificar a aderência dos principais indicadores na previsão da demanda
Fonte: Gil Vilanculo, 2023 – Demand forecasting
y = 13.33548014545220000000 e0.00000019956057843321 x
R² = 0.99038216761091400000
500.0
700.0
900.0
1100.0
1300.0
1500.0
1700.0
1900.0
2100.0
2300.0
2500.0
20,000,000 21,000,000 22,000,000 23,000,000 24,000,000 25,000,000 26,000,000
Correlation between Population and Demand ofGeneral Customer
GWh
y = 0.00745011818469758000 x - 1,190.21470067712000000000
R² = 0.99306827916323900000
500.0
700.0
900.0
1100.0
1300.0
1500.0
1700.0
1900.0
2100.0
2300.0
250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000
Correlation between GDPand Demand of GeneralCustomer
GWh
106 MZM

y= 374.67710583000600000000 e6.56213499497171000000 x
R²= 0.99106918455827900000
500.0
700.0
900.0
1100.0
1300.0
1500.0
1700.0
1900.0
2100.0
2300.0
10.0% 12.0% 14.0% 16.0% 18.0% 20.0% 22.0% 24.0% 26.0% 28.0%
Correlation between Electrification Ratio and Demand of
General Customer
GWh
y = 2,885.82041869816000000000 x - 1,595.86025048656000000000
R² =0.43197414877751600000
500.0
700.0
900.0
1100.0
1300.0
1500.0
1700.0
1900.0
2100.0
2300.0
2500.0
90.0% 95.0% 100.0% 105.0% 110.0% 115.0% 120.0% 125.0% 130.0% 135.0%
Correlation between Electricity Tariff (2009 as 100%) and
Demand of General Customer
GWh
(R2), que representa o nível de correlação entre cada indicador e a meta. R2 varia de -1 a 1. Quando R2 está próximo de -1,
significa forte correlação negativa. Por outro lado, quando R2 está próximo de 1, significa correlação positiva forte.

0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
50,000
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045
Past Energy Trend and Forecast of National Demand
Low Case Base Case High Case Past Trend
Past Trend Forecast
GWh
Base Case
AAGR: 8.58%
Low Case
AAGR: 7.76%
High Case
AAGR: 9.44%

A integração de qualquer central,
seja renovável ou não, deve
satisfazer as seguintes condições:
• Dinâmicas,
• Estacionaria,
• Transitória,
• Contingências,
• Conformidade com o código
da rede
Estudos de Integração
Objectivos: Garantir a estabilidade do sistema electrico

Estudo de Integração – Contingência / Estacionário
• Contingência: São simuladas para verificar se todos os componentes da
rede permanecem dentro dos critérios especificados. Diferentes
contingências são avaliadas e descritas.
• Estacionário: Determina o impacto da central na rede eléctrica,
monitorando:
o Perfil de Tensão (magnitude de tensão e ângulo por barramento);
o Fluxos de potência activa e reactiva (por circuitos).
✓ Arquivos da composição da REN em PSS®E (Nosso caso),
✓ Conformidade com o estabelecido no código da rede eléctrica
Condições de contingência n-1

Estudo de Integração – transitória / curto circuito
• Estabilidade transitória estuda os cenários transitório, no caso de:
o Perda da central,
o Perda de uma linha,
o Perda de carga,
o Entrada ou não de um elemento “ancillary service” (SVC / Statcom ou EBSS).
• Análise de curto-circuito: ao introduzir uma nova central (máquinas síncronas) ou equipamentos
de transmissão, o nível de curto-circuito do sistema muda. As plantas em ER, principalmente as
fotovoltaicas têm muito pouco ou nenhum impacto no nível de curto-circuito por conta própria.
o O estudo de curto-circuito estuda a influencia do novo activo, seja de geração ou transmissão
na estabilidade do sistema eléctrico (questões de coordenação de isolamento, parametrização
dos sistemas de proteção, etc.).
✓ Conformidade com o estabelecido no código da rede eléctrica
Condições de contingência n-1

Estudo de Integração – Condições dinâmicas
A geração fotovoltaica pode exigir compensação de potência reativa dinâmica
adicional, como um SVC ou STATCOM, para atender aos requisitos operacionais
básicos da rede e as conformidades do código da rede.
• Uma vez que a planta fotovoltaica não é capaz de fornecer 0,95 pF (fator de
potencia) no POC (ponto de conexão) durante a produção máxima, o SVC
garante esse requisito.
o O estudo dinâmico visa estudar esses efeitos e dimensionar um dispositivo
dinâmico necessário para manter o sistema com parâmetros estáveis.

Modelação económica & financeira
Objectivos: Garantir a viabilidade económica – financeira e débitos
Entradas
- Durações das fases do projeto
(construção e operação)
- Premissas técnicas;
- Premissas Financeiras e
Econômicas;
- Receitas e custos
operacionais;
- Saque de empréstimo e
serviço da dívida;
- Custos do projeto e estrutura
debit/equity (80/20)
- Tributação;
- Taxa de juro
Cálculos
- CAPEX;
- Receitas;
- Reembolso da dívida;
- Balanço patrimonial;
- Demonstrativo do Fluxo de
Caixa;
- Declarações financeiras;
- Indicadores de desempenho
Financeiro e Econômico;
- Rácicos de cobertura dos
credores (DSCR);
- Retorno dos investidores;
Relatórios e Resumo
- Gráficos;
- VPL do projeto;
- TIR de Projeto e Patrimônio;
- Resumo do fluxo de caixa;
- Resumo dos custos e
financiamento do projeto;
- Raçios de cobertura dos
credores;
- Indicadores de desempenho
Financeiro e Econômico;
- Resultados da análise de
risco;

Questões ambientais & sociais
Objectivos: Garantir a viabilidade ambiental – social & boas praticas na aquisição de terra
Instituições Internacionais de Financiamento desenvolveram
políticas e práticas internas de gestão de risco ambiental e social.
Essas práticas e políticas podem ,e frequentemente, excedem os
requisitos legais estabelecidos pelos governos do países no quais os
projectos são implementados
Por via deste processo, as instituições financeiras basicamente
“elevaram a fasquia” no nível do desempenho ambiental e social de
muitos projetos internacionais. Estas politicas e praticas formam
um “Quadro voluntário“ para reduzir os riscos ambientais e
sociais do financiamento de projectos, e que presentemente
formam um conjunto de padrões e directrizes amplamente aceites
(mais de 65 bancos mundialmente usam estes padrões)

Questões ambientais & sociais _ Porque gestão de riscos
Objectivos: Garantir a viabilidade ambiental – minimização de riscos
Existem três tipos de risco aos quais uma instituição financeira pode estar
exposta derivadas das questões ambientais e sociais de seus clientes.
Risco de crédito: o cliente não é capaz de pagar o empréstimo devido a
questões ambientais e sociais.
Risco de Responsabilidade: Uma instituição financeira pode sofrer
complicações legais, taxas e / ou multas na retificação de danos
ambientais e sociais
Risco de reputação: Cliente e instituição financeira enfrentam
danos à reputação por estarem associados ao projeto com
implicações ambientais /sociais.

Existência de Incentivos – Mitigação de Riscos
Objectivos: Atrair Investimentos do sector privado
❑ Mecanismos de licitação transparentes, competitiva e sustentável:
o Negociação directa
o Leiloes
o Feed in tariff
❑ Padronização de documentos do projecto, a fim de mitigar riscos associados:
o Concessão: Entre o Governo e IPP (Produtor Independente de Energia)
o PPA (Contracto de compra e venda de energia): Entre IPP e o tomador da energia (offtaker)
o COA (Acordo de ligação a REN): Entre IPP e o offtaker
o Modelos financeiros: Entre offtaker, Regulador, Governo e Credores.

Existência de Incentivos – Mitigação de Riscos
Objectivos: Mitigar riscos financeiros entre SPV e offtaker
• Risco offtaker (comprador) : é o primeiro risco a ser avariado pelo promotor (SPV), pois pode afetar sua fonte de receita.
• Essa garantia contra o risco de não pagamento do comprador será necessária para tornar o projeto financiável.
• Mitigação:
o Garantia Parcial de Risco (Partial Risk Guarantee –PRG): visa mitigar o risco de inadimplência do comprador;
o Seguro de Risco Político (Political Risk Insurance - PRI): para investidores (existem diferentes provedores como
MIGA ou ATI);
o Uma Carta de Crédito (LC): é aberta para um valor acordado de cobertura pelo comprador em favor da SPV (vendedor
da energia);
✓ Se o comprador não fizer os pagamentos em dia de acordo com o PPA, a LC pode ser sacada, sujeita a um período
de carência predeterminado (normalmente de COD + 6 meses). Nesse caso, espera-se que o comprador reembolse
o banco L/C com os juros acumulados.

❖A fim de cobrir qualquer incumprimento de pagamento da SPV (em relação aos Credores)
Mitigação:
o Conta de Reserva do Serviço da Dívida (DSRA): cobrindo 6 meses de serviço da dívida
(clássica e obrigatória em project finance); e
o Mecanismo de Reserva Adicional do Serviço da Dívida com a possibilidade de os Credores
exigirem a provisão de reserva adicional do serviço da dívida (até 6 meses) de acordo com
os termos dos Documentos Financeiros.
Existência de Incentivos – Mitigação de Riscos (SPV e Credores)
Objectivos: Mitigar riscos financeiros entre SPV & Credores

❖Risco da moeda: Inconversibilidade da moeda: Para cobrir esse risco, normalmente o governo
anfitrião, por meio do banco central, permite que o comprador faça o pagamento usando a
moeda do PPA, dólar.
❖Caso o governo anfitrião não permita a transação entre o comprador e o vendedor (empresa do
projeto ou SPV) na moeda do PPA (por exemplo, usando moeda forte: dólar ou euro), o risco
cambial do projeto (PCR) deve ser coberto por meio de :
• Os riscos cambiais são cobertos no PPA por um mecanismo pelo qual:
o Cada fatura é calculada pelo Vendedor (SPV) em dólares e faturada na moeda local (Meticais para Moçambique) (utilizando
a taxa de câmbio aplicável na data de emissão da fatura),
o Qualquer diferença entre a taxa de câmbio na data de pagamento e a taxa de câmbio na data de faturamento é tratada como
débito ou crédito na próxima fatura emitida pelo Vendedor ao Comprador.
• Acordo MIGA: paga uma compensação na moeda forte especificada no contrato de garantia
Objectivos: Mitigar riscos da convertibilidade da moeda
Existência de Incentivos – Mitigação de Riscos (Convertibilidade da moeda)

Desafios no desenvolvimento de energias renováveis
Estudos de
integração que
respondam as
necessidades
da rede
electrica
Desafios
Implementação de
sistemas de
ancillary service:
SVC, STATCOM
EBSS, etc. na rede
Código de rede
que inclua as
energias
renováveis
Plano
operacional de
energias
renováveis
Maior diversificação
da matriz energética
com tecnologias de
energias renováveis

Discussão
Caso os pressupostos expostos não
forem satisfeitas. Qual caminho a
seguir?????????

Bio _ Gil Vilanculo
Gil Alberto Vilanculo
• Ph.D. electrical engineer & MSc. Renewable energy
• Electrical Engineer
• Student in IDBA at Uniathena & Data Science at USP
Esalq
• Founder & Partner of MUV Educação Engenharia
• Energy Business Development Specialist
• Project Manager at EDM Eletricidade de Moçambique.
Contact Information
• Emails:
• gav@gilvilanculo.com
• vodongo2@gmail.com
• gil.vilanculo@muv.co.mz
• Phone number / WhatsApp:
• +258 – 847206537 / 822681150
• LinkedIn:
• https://www.linkedin.com/feed

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