Projeto de P&D: desvendando uma central solar fotovoltaica de 3 MWp
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Projeto de P&D: desvendando uma central solar fotovoltaica de 3 MWp - Palestrante: Eng° Levi Souto Júnior – Tractebel Energia / Brasil.

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    Projeto de P&D: desvendando uma central solar fotovoltaica de 3 MWp Projeto de P&D: desvendando uma central solar fotovoltaica de 3 MWp Presentation Transcript

    • 5°Workshop Internacional SENAI “Here comes the sun...” Perspectivas para a Energia Solar LEVI Souto JúniorTractebel Energia | GDF SUEZ - Todos os Direitos Reservados Jaraguá do Sul, 28/Junho/2012 1
    • 1. Tractebel Energia2. Energia elétrica3. Tecnologias para energia solar4. Mercado fotovoltaico5. Potencial brasileiro para energia solar6. P&D7. Conclusões 2
    • 1. Tractebel Energia 3
    • Tractebel EnergiaCompanhia aberta com ações negociadas na BOVESPA Participa do Novo Mercado, pela Governança Corporativa; Integra o ISE – Índice de Sustentabilidade Empresarial, desde 2005.Maior geradora privada de energia do Brasil, controlada pelo grupo franco-belgaGDFSUEZ.Líder no fornecimento de energia elétrica para clientes livres.Representa 7% da capacidade instalada de geração do país, 6.907 MW.Exame – As 150 Melhores Empresas para Você Trabalhar, 2011.Receita Líquida em 2011: R$ 4,3 bilhões.Portfólio diversificado de geração, incluindo fontes complementares, como eólicas,biomassa, PCHs e P&D em solar e ondas. 4
    • Portfólio de ativosCapacidade instalada de 6.907,61 MW em 22 usinas operadas pela Companhia: 81% hidrelétricas, 17% termelétricas e2% complementares. Essa capacidade representa uma expansão de 86% desde 1998. Capacidade Capacidade Usinas Hidrelétricas Instalada (MW) Comercial (MWm)2 1 Salto Santiago 1.420,0 723,0 2 Itá 1.126,93 544,23 20 22 16 3 Salto Osório 1.078,0 522,0 4 Cana Brava 5 450,0 273,5 5 Estreito1 435,63 256,93 2 21 6 Machadinho 403,93 147,23 7 7 São Salvador 243,2 148,5 4 8 Passo Fundo 226,0 119,0 15 17 9 Ponte de Pedra 176,1 131,6 9 Legenda 19 Total 5.559,7 2.865,9 11 18 Capacidade Capacidade Hidrelétrica Usinas Termelétricas Instalada (MW) Comercial (MWm)2 Termelétrica 3 1 10 Complexo Jorge Lacerda4 857,0 649,9 Complementar 14 136,1 8 2 6 10 11 William Arjona 190,0 Em Construção 13 12 12 Charqueadas 72,0 45,7 13 Alegrete 66,0 21,1 Total 1.185,0 852,8 Capacidade Capacidade Capacidade Capacidade Usinas em Construção Usinas Complementares Instalada (MW) Comercial (MWm)2 Instalada (MW) Comercial (MWm)2 21 Jirau (Hidro)5 1.878,86 1.094,56 14 Lages (Biomassa) 28,0 25,0 15 Rondonópolis (PCH) 26,6 10,1 22Projetos Eólicos7 145,4 74,78 Total 2.024,2 1.169,2 16 Beberibe (Eólica) 25,6 7,8 Notas: 1 Considera a motorização completa da UHE Estreito, esperada para 2012. 17 José Gelazio da Rocha (PCH) 23,7 9,2 2 Valores segundo legislação específica. 3 Parte da Tractebel Energia. 18 Ibitiúva (Biomassa) 21,23 12,83 4 Complexo composto por 3 usinas. 5 A parcela da Controladora no projeto deverá ser transferida para a Tractebel Energia. 19 Areia Branca (PCH) 19,8 11,1 6 Parte da Controladora (50,1%), com base em capacidade instalada total de 3.750 MW. 20 Pedra do Sal (Eólica) 18,0 5,7 7 Considera os projetos Porto do Delta e Complexo Trairi, este composto pelos parques eólicos Mundaú, Fleixeiras I, Trairi e Guajirú.Total 162,9 81,7 8 Valor estimado (aguardando definição do MME). 5 5
    • 2. Energia elétrica
    • A geração de energia elétricaO desafio do mundo é assegurar oferta de energia, e em taxas de crescimento maiores nos países emdesenvolvimento e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE), paradesacelerar as mudanças climáticas.Na matriz energética atual do mundo, predominam as fontes não-renováveis, como carvão e petróleo,porém no Brasil a predominância é de hidrelétricas.O Brasil possui uma das matrizes mais limpas do mundo em função da geração hidrelétrica, sendoreferência mundial pela experiência na construção e operação dessas usinas.A matriz elétrica brasileira apresenta 80% da capacidade instalada proveniente de fontes renováveis,enquanto nos países da OECD essa taxa é de 5% e o mundo apresenta média de 18%.A participação de fontes renováveis na produção de eletricidade em 2011 foi de 89% do total produzido noBrasil segundo o Balanço Energético Nacional 2012 da EPE. Geração de energia elétrica por fonte no Brasil Geração de energia elétrica por fonte no Mundo Fonte: ANEEL 2011 Fonte: IEA 2010 7
    • Emissões de Gases de Efeito Estufa A geração de energia, as mudanças climáticas e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) estão no foco das discussões mundiais. Os 15 maiores emissores de GEE são responsáveis por 81% das emissões. O Brasil é o 8º país que mais emite gases de efeito estufa. Mais de 75% das emissões de GEE no Brasil são provenientes do desmatamento das florestas. A geração de energia elétrica representa apenas 3% das emissões de GEE no Brasil, das menores taxas do mundo.Participação dos países nas emissões de CO2 no mundo Emissões de CO2 no Brasil Fonte: UNFCCC Fonte: MCT 8
    • 3. Tecnologias para energia solar 9
    • SOL: energia disponível, renovável, limpa e inesgotávelA Energia Solar é uma forma de energia renovável, limpa, abundante, gratuita edisponível a todos.É a fonte de quase todas as outras formas de energia utilizadas pelo homem. Aquantidade de energia solar que chega à Terra é cerca de 10.000 vezes maior que aenergia que utilizamos atualmente. Central Solar FotovoltaicaA energia gerada pelo sol pode ser convertidaem eletricidade por meio de: Sistemas fotovoltaicos (PV) de geração de energia, ou, Concentração solar (CSP). Central Solar Térmica 10
    • Princípio de funcionamento da tecnologia fotovoltaicaUma célula fotovoltaica é um dispositivo elétrico Painel fotovoltaicoque converte luz diretamente em energia elétricaatravés do efeito fotovoltaico. Estas célulasconjuntamente formam painéis ou placas solares.As células fotovoltaicas são feitas com materiaissemicondutores e o silício é um dos elementos Célula fotovoltaicamais utilizados por estar presente de formaabundante na natureza.A energia elétrica gerada pelos painéis fotovoltaicos é em corrente contínua (CC) e pode serarmazenada em baterias e/ou convertida em corrente alternada (CA) por meio dos inversores paraconexão à rede elétrica. Em baterias (CC) ou na rede elétrica (CA), a energia elétrica gerada nospainéis solares alimenta casas, comércios e indústrias. Painel Fotovoltaico Inversor CC/CA Medidor de Energia 11
    • Tecnologias em energia solar Produção de energia por ciclo à vapor Produção direta de energia CSP: CSP: CPV: Torre de CSP: PV: PV: Parabólica ou Concentrador concentração de Disco de Stirling Silício cristalino Filme finoLentes de Fresnel fotovoltaico energia solar Capacidade Instalada global: Capacidade Instalada global: CSP: ~ 1.700 MWe CPV: ~ 33 MWp PV: ~ 67.000 MWp Pequenas ou grandes instalações Grandes instalações Tecnologia mais desenvolvida Possibilita armazenagem Não Possibilita armazenagem Irradiação direta para geração de energia Utilização de radiação direta e difusa para geração de energia 12
    • Principais tecnologias FV Filme fino (TF) PV Silício cristalino (c-Si) PV CIGS Silício Amorfo CdTeFigura de um sistematípicoCapacidade Instalada 58.000 MWp 1.200 MWp 2.300 MWp 5.200 MWpGlobal (2011)Eficiência do módulo 13 - 20 10 - 14 6 - 10 9 – 12(%)Uso de terra (ha/MWp) 1,5 – 3 3–4 4-6 3–4Escala do módulo ~240 Wp (poli) – 327 Wp (mono) ~100 Wp ~100 Wp ~100 Wp 13
    • Conexão dos sistemas FVSistemas Isolados: Não conectados ao sistema; Armazenamento de energia por meio de bancos debaterias; Aplicações rurais e áreas sem acesso ao sistema elétricoSistemas Conectados à Rede Telhados residenciais: 1 – 10 kWp Telhados comerciais e industriais: 10 kWp – 1 MWp No chão: 1 MWp a 500 MWp; Geralmente fixo, e às vezes com tracker 14
    • 4. Mercado fotovoltaico 15
    • Intersolar: 13-15/Jun MuniqueMaior feira de energia solar do mundo!66.000 visitantes, 1.909 expositores de 49 países,170.000 m², 16 pavilhões, 400 palestrantes. 16
    • Crescimento do mercadoO mercado de PV tem experimentado umcrescimento exponencial durante a últimadécada.Em 2011, 29,6 GWp foram instalados nomundo, levando a uma capacidadeinstalada total de 69,6 GWp. Destaque para a Alemanha que atingiu 24,7 GW de potência instalada. A Itália também vem investindo bastante nos últimos anos em pesquisas e em programas especiais para estimular a geração de energia solar fotovoltaica. 17
    • Mercado consumidor e fornecedorCONSUMIDOR FORNECEDOR Europa vem sendo o principal mercado até agora, Mais de 1.000 empresas estão devido ao forte incentivo governamental. produzindo módulos PV no mundo. 17 Alemanha é o líder mundial com 36% da capacidade fornecedores de células possuem uma instalada acumulada. capacidade de produção > 1GWp em 2011. Devido a redução dos subsídios, é esperada para a Europa uma redução da participação no mercado. Mais do que 19 fornecedores de inversores com capacidade de produção Novos mercados: China, Índia, USA e países do “Sun > 1 GWp em 2011. Belt” (Turquia, América do Sul, América do Norte, Austrália, MENA e países do Sul da Europa). A maioria das células e módulos de c-Si PV são fabricados na China. A qualidade de produção das principais empresas asiáticas é confiável. 18
    • Evolução de preços x produçãoQueda de preços dos painéis fotovoltaicos: O preço do painel FV quebrou a barreira histórica de 1 $ / W em Mar/2012.Capacidade ociosa de fábricas de silício, células e módulos fotovoltaicos: Capacidade de produção mundial de painéis fotovoltaicos (Si) de 36 GWp em 2011 contra uma capacidade instalada de pouco mais de 21 GWp no mesmo ano . Preço médio do módulo fotovoltaico ($/Wp) 19
    • Evolução dos preçosQueda de preços dos painéis fotovoltaicos: O preço do painel FV quebrou a barreira histórica de 1 $ / W em Mar/2012.Capacidade ociosa de fábricas de silício, células e módulos fotovoltaicos: Capacidade de produção mundial de painéis fotovoltaicos (Si) de 34 GWp em 2011 contra uma capacidade instalada de pouco mais de 21 GWp no mesmo ano . Preço médio do módulo fotovoltaico ($/Wp) 20
    • FuturoCenário Moderado: o crescimento do mercado fora da Europa não compensará adiminuição do mercado na Europa antes de 2016. 100 GW poderia ser atingido em 2013.Cenário Otimista: Europa manteria a políticas de subsídio com 20-25 GW/ano;mercados abertos poderiam absorver parte da capacidade ociosa dos fornecedores desistemas FV; estabilização de preços. 100 GW ainda em 2012 e 350 GW nos próximos 5anos. 21
    • 5. Potencial brasileiro para energia solar 22
    • Recurso solar no BrasilAbundante Os maiores valores de irradiação solar estão na região central do país (semiárido). Exemplo: Tocantins, oeste da Bahia, sul do Maranhão e Piauí.Irradiação solar diária noBrasil: 4,1 a 6,5 kWh/m2/diaMaior valor na Alemanha: 3,4kWh/m2/dia 23
    • Competitividade da FVA energia solar já é competitiva com a tarifa de algumas distribuidoras para consumidoresresidenciais.Também é competitiva nos sistemas isolados, onde a geração a óleo diesel tem custosbem mais altos que a energia gerada no sistema interligado e é subsidiada pelos demaisconsumidores brasileiros de eletricidade através da CCC. 24
    • Evolução da geração solar no Brasil A EPE, ANEEL e o MME realizam estudos visando promover leilões para contratação de energia solar a partir de 2013 ou 2014, bem como evoluem na regulamentação de usinas solares de maior porte. A ANEEL lançou em agosto/2011 o edital 013/2011 “Arranjos Técnicos e Comerciais para a Inserção da Geração Solar Fotovoltaica na Matriz Energética Brasileira”: Foram aprovados 17 projetos que totalizam R$ 395 milhões e irão produzir 24 MWp de energia solar fotovoltaica. Também com o intuito de estimular a geração de energia solar, a ANEEL aprovou em abril/2012 duas importantes resoluções: Resolução Normativa n° 481 que amplia o desconto de 50% para 80% na tarifa de uso do sistema de transmissão/distribuição e; Resolução Normativa n° 482 que reduz barreiras burocráticas e cria um sistema de compensação de energia (também conhecida como net metering) para micro (até 100kW) e minigeradores (entre 100 kW e 1MW) conectados ao sistema de distribuição. Mensalmente é apurado o montante injetado pelo micro ou minigerador na rede de distribuição e deduz-se a energia consumida por ele. Novos estímulos e medidas são aguardados, principalmente com o objetivo de reduzir o custo de implantação da tecnologia e para que se tenha um ambiente regulatório seguro. Espera-se que o Governo continue nessa direção a fim de promover a inserção da energia solar na matriz elétrica brasileira, da mesma forma como ocorreu com a energia eólica. 25
    • 6. P&D 26
    • Projeto P&D ANEELTítulo: Implantação de usina solar fotovoltaica (FV) de 3MWp e avaliação dodesempenho técnico e econômico da geração FV em diferentes condições climáticas namatriz elétrica brasileira.Chamada nº 013/2011 Projeto Estratégico: “Arranjos técnicos e comerciais para inserçãoda geração solar fotovoltaica na matriz energética brasileira”.Empresa Proponente: Tractebel EnergiaEmpresas Cooperadas: 1. Energética Barra Grande - BAESA 2. Campos Novos Energia - ENERCAM 3. Centrais Elétricas Cachoeira Dourada - CDSA 4. Central Geradora Termoelétrica Fortaleza - CGTF 5. Companhia Energética Rio das Antas - CERAN 6. COPEL 7. Foz do Chapecó - FCE 8. Light SESA 9. Light Energia 10. CPFL Paulista 11. CPFL Piratininga 12. Rio Grande Energia - RGEEntidade Executora: UFSC 27
    • ObjetivosProjetar, instalar, monitorizar e analisar o desempenho de usina FV de 3 MWpcom até 3 tecnologias FV consolidadas, incluindo a avaliação da interação coma rede elétrica.Projetar, instalar, monitorizar e analisar o desempenho de 8 Módulos deAvaliação (MA) com 7 tecnologias FV e estações solarimétricas em 8localidades com diferentes climas:1. Silício Cristalino sem rastreamento (c-Si)2. Silício Cristalino com rastreamento (c-Si)3. Silício Amorfo (a-Si)4. Silício Microcristalino (a-Si/mc-Si)5. Telureto de Cádmio (CdTe)6. Disseleneto de Cobre, Indio e Gálio (CIGS)7. Concentrador fotovoltaico com rastreamento 28
    • ObjetivosRealizar a avaliação técnica e econômica da geração FV, incluindo projeção de custosno médio e longo prazo, vida útil, desempenho, adequação ao clima local das distintastecnologias FV, sazonalidade e complementaridade com outras fontes de geração.Validar o modelo de previsão de geração solar fotovoltaica de curto prazo.Interagir com especialistas estrangeiros e integrá-los na capacitação de RH.Avaliar a legislação vigente, estudar possibilidades de adaptação do marco regulatórioe avaliar distintos modelos de negócio adequados para a inserção da geração FV namatriz.Identificação de locais adequados àimplantação de parques fotovoltaicos no país.Será a maior planta solar fotovoltaicaconstruída no Brasil com 3,0 MWp, econcebida como planta para treinamento epesquisas. 29
    • 7. Conclusões 30
    • Considerações finaisAinda é cara, porém todas as novas tecnologias no início são caras. A partir de seu desenvolvimento,contando, no início, com incentivos governamentais, vão ganhando escala e se tornando mais viáveise competitivas economicamente.A energia eólica, que há algum tempo era considerada inviável, já é aplicada em larga escala nomundo e recentemente tornou-se competitiva no Brasil. A energia solar deve seguir a mesma curva deaprendizado.As centrais solares de grande porte ainda precisam evoluir, pois competem com outras fontesrenováveis cujo preço está abaixo de R$ 110 / MWh (hidrelétrica, biomassa e eólica).O programa de P&D do Setor Elétrico Brasileiro tem oferecido oportunidades excelentes para acelerareste aprendizado tecnológico, regulatório e comercial.Será o próximo movimento do setor elétrico brasileiro, a exemplo do que ocorreu para as eólicas.Já é competitiva para consumidores residenciais.A inserção gradativa de centrais solares fotovoltaicas de grande porte na matriz elétrica será possível,mas há alguns obstáculos: Programa específico e regular de leilões de compra de energia elétrica solar, Desenvolvimento das tecnologias, Desenvolvimento da indústria solar no país, Incentivos tributários e financeiros similares aos concedidos para as eólicas para seu estabelecimento no Brasil; Além disso, o incremento contínuo de custos e restrições ambientais de outras fontes, como hidroelétricas, térmicas a gás e carvão e nucleares é um fator que contribuirá para a viabilização da energia solar. 31
    • Levi Souto Jr.Desenvolvimento de Negócios Fone: (48) 3221-7483 levi@tractebelenergia.com.br www.tractebelenergia.com.br Obrigado! 32