MODELAGEM PARA ESTIMATIVA DO POTENCIAL DE COMPLEMENTARIDADE HIDRO EÓLICO SOLAR PARA A MATRIZ
ELÉTRICA DE MINAS GERAIS (2015 - 2050)
SUMÁRIO
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
INTRODUÇÃO
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
OBJETIVOS
• Identificação das usinas mineiras baseadas em hidroeletricidade (PCHs e UHEs) cujos potenciais eólico e solar das localidades onde estas encontram-se, permitam a instalação de usinas solares e eólicas visando a estabilização sazonal da oferta de energia elétrica.
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
JUSTIFICATIVA
• Risco energético e diversificação da matriz energética (Nacional/Estadual);
• Lei Federal n. 9.478/1997 – “Política Energética Nacional”;
• Decreto Estadual Nº 46296 de 14/08/2013 - PMER;
• Lei Estadual 20849, “Lei Solar”, de 08/08/2013;
• Altos índices de radiação solar incidente (em média superiores a 5,5 kWh/m².dia );
• Ocorrência de ventos com velocidades superiores a 5 m/s;
• Diminuição dos custos de implantação devido a possibilidade de utilização conjunta de estruturas de transmissão existentes.
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
CONTEXTUALIZAÇÃO
• Minas Gerais é o quarta maior em extensão territorial e o segundo mais populoso do Brasil, com pouco mais de 20 milhões de habitantes.
• Risco energético associado à crise hídrica.
• Analisando os dados fornecidos pelo estudo sobre a demanda e geração de eletricidade no Estado de Minas Gerais no período 2025 a 2030, nota-se que haverá uma necessidade de importação de energia de outros estados para suprir a demanda interna. No cenário Referência a estimativa apontada é de 17,1%, enquanto no cenário Alternativo esta estimativa cai para o patamar de 8,7% (MATRIZ ENERGÉTICA DE MINAS GERAIS 2007-2030, 2007).
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
CONTEXTUALIZAÇÃO
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
CONTEXTUALIZAÇÃO: Complementaridade
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Geração principal -(Fonte hídrica)
CONTEXTUALIZAÇÃO: Complementaridade
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Geração principal -(Fonte hídrica)
Geraçãocomplementar(solar + eólica)
CONTEXTUALIZAÇÃO: Complementaridade
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Energia assegurada
Geração principal -(Fonte hídrica)
Geraçãocomplementar (solar+ eólica)
METODOLOGIA Caracterização das
Regiões de Planejamento
Cálculo do Potencial
Hídrico sazonalmente
Determinação da geração hídrica sazonal por meio de valores médios de
geração.
Cálculo do Potencial Eólico sazonalmente Cálculo do Potencial Solar sazonalmente
Inventário das usinas baseadas em hidroeletricidade presentes no estado;
Obtenção das séries históricas de geração;
Geração eólica
mensal média:
somatório do
produto entre a
curva de potência
da turbina e a
curva de Weibull,
para cada turbina
Obtenção das séries
históricas de velocidade
dos ventos;
Determinação dos
valores de velocidades
não registradas por meio
de valores médios
históricos;
Extrapolação:
10 metros/120 metros;
Identificação do último
ano de medições;
Dimensionamento
Windographer
(saídas: c e k)
Construção da
distribuição de
Weibull;
Especificação da
turbina considerada
Obtenção da curva
de potência da
turbina;
Determinação do
número de turbinas;
Levantamento das coordenadas geográficas
(latitude e longitude) das usinas hídricas
analisadas;
Especificação dos equipamentos considerados
na análise (módulos e inversores);
Dimensionamento PVsyt Saídas Média
mensal de geração para cada usina fotovoltaica
Cálculo do Potencial Hidro Eólico Solar sazonalmente
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS • Distribuição das usinas que apresentaram complementaridade em seus perfis de
geração
• Usinas avaliadas (Total) 119 usinas 41 UHEs e 78 PCHs; • UHEs 10 usinas (cerca de 24.39%) apresentaram complementaridade; • PCHs 50 usinas (cerca de 64.10%); • Total de usinas avaliadas 60 delas (cerca de 50.42%) valor de
complementaridade diferente de zero.
0
20
40
60
80
100
120
Total de usinas
Usinas comcomplementaridade
17%
83%
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS
• Distribuição das usinas que apresentaram complementaridade em seus perfis de geração: UHEs
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS
• Distribuição das usinas que apresentaram complementaridade em seus perfis de geração: PCHs
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS USINAS COM
COMPLEMENTARIEDADE
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS NOVOS TERRITÓRIOS DE
PLANEJAMENTO
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO MATA: 19 usinas (31.67%) com complementaridade.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Centenas
Meses
PCH Anna Maria - Cenário 100% HidroSolar (100%)Eólica(100%)S + E (100%)
111.99% Repot.; 46.67% Complement.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Centenas
Meses
PCH Cachoeira do Brumado - Cenário 100%
Hidro
Solar (100%)
Eólica(100%)
S + E (100%)
154.10% Repot.; 89.89% Complement.
RESULTADOS
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO METROPOLITANA: 9 usinas (15%) com complementaridade
0
100
200
300
400
500
600
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Meses
PCH D - Cenário 100% HidroSolar (100%)Eólica (100%)S + E (100%)
510.12% Repot.; 510.12% Complement.
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO SUL: 5 usinas (8.33%) com complementariedade
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Meses
PCH Congonhal I - Cenário 100% Hidro
Solar (100%)
Eólica (100%)
S + E (100%)
114.98% Repot.; 76.65% Complement.
RESULTADOS REGIÃO VALE DO RIO DOCE: 5 usinas (8.33%) com complementariedade
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Centenas
Meses
PCH Tronqueiras - Cenário 100% Hidro
Solar (100%)
Eólica (100%)
S + E (100%)
119.99% Repot. 69.99% Complement.
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO DO CAPARAÓ: 04 usinas (6.67%) com complementaridade
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Meses
PCH Sinceridade - Cenário 100% Hidro
Solar (100%)
Eólica(100%)
S + E (100%)
124.07% Repot.; 103.39% Complement.
RESULTADOS
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO TRIÂNGULO NORTE: 4 usinas (6.67%) com complementaridade
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Centenas
Meses
PCH Salto Morais - Cenário 100% HidroSolar (100%)Eólica (100%)S + E (100%)
141.06% Repot.; 117.55% Complement.
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO DO MUCURI: 3 usinas (5%) com complementaridade
0
100
200
300
400
500
600
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Meses
PCH Poquim - Cenário 100% HidroSolar (100%)Eólica (100%)S + E (100%)
205.6% Repot.; 188.47% Complement.
RESULTADOS
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO NORTE: 3 usinas (5%) com complementaridade
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Centenas
Meses
PCH Pandeiros - Cenário 100% HidroSolar (100%)Eólica (100%)S + E (100%)
156.46% Repot.; 130.38% Complement.
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO NOROESTE: 2 usinas (3.33%) com complementaridade
0
5
10
15
20
25
30
35
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Milhares
Meses
UHE Batalha - Cenário 100% Hidro
Solar (100%)
Eólica (100%)
S + E (100%)
191.29% Repot.; 143.47% Complement.
RESULTADOS
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO OESTE: 2 usinas (3.33%) com complementaridade
0
200
400
600
800
1000
1200
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Meses
PCH Oliveira - Cenário 100% Hidro
Solar (100%)
Eólica (100%)
S + E (100%)
172.33% Repot.; 172.33% Complement.
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO VERTENTES: 01 usina (1.67%) com complementaridade
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh
Meses
PCH Lavras - Cenário 100% S + E (100%)
Eólica (100%)
Solar (100%)
Hidro
141.06% Repot.; 117.55% Complement.
RESULTADOS
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO TRIÂNGULO SUL: 01 usina (1.67%) com complementariedade
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Centenas
Meses
PCH Pai Joaquim - Cenário 100% HidroSolar (100%)Eólica (100%)S + E (100%)
178.23% Repot.; 178.23% Complement.
1000000
1000000
1500000
1500000
2000000
2000000
90
00
00
90
00
00
14
00
00
0
14
00
00
0
REGIÃO CENTRAL: 01 usina (1.67%) com complementariedade
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
MWh Milhares
Meses
UHE Retiro Baixo - Cenário 100% Hidro
S + E (100%)
Eólica (100%)
Solar (100%)
81.37% Repot.; 27.12% Complement.
RESULTADOS BACIAS HIDROGRÁFICAS
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS DE ACORDO COM AS BACIAS HIDROGRÁFICAS
• 18 usinas, cerca de 30%, localizam-se na bacia do Rio Paraíba do Sul; • 15 usinas, cerca de 25%, localizam-se na bacia do Rio Doce; • 8 usinas, cerca de 13.33%, localizam-se na bacia do Rio Grande; • 8 usinas, cerca de 13.33%, localizam-se na bacia do Rio São Francisco; • 4 usinas, cerca de 6.67%, localizam-se na bacia do Rio Paranaíba; • 2 usinas, cerca de 3.33%, localizam-se na bacia do Rio Paraíba; • 2 usinas, cerca de 3.33%, localizam-se na bacia do Rio Mucuri; • As bacias dos Rios Jequitinhonha, Itabapoana e Pardo possuem 01 usina, cada
uma delas, cerca de 1.67%.
RESULTADOS
VELOCIDADE DOS VENTOS X
BACIAS HIDROGRÁFICAS
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
RESULTADOS POTENCIAL SOLAR
X BACIAS
HIDROGRÁFICAS
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
BENEFÍCIOS DO PROJETO
• Mitigação de impactos causados pela construção de novos grandes centros;
• Retorno financeiro por meio da comercialização da energia gerada;
• Melhoramento na qualidade da energia, devido à redução de perdas por grandes distâncias de conexão;
• Aumento da confiabilidade do sistema por meio da estabilização sazonal da oferta e diversificação da matriz;
• Conscientização ambiental;
• Marketing institucional e projeção estadual/nacional/internacional do município;
• Geração de emprego.
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
PRODUTOS ESPERADOS
• Estudo da complementaridade entre os regimes naturais hidro eólico solares no Estado de Minas Gerais e seus possíveis efeitos na estabilização sazonal da oferta de energia no sistema elétrico interligado;
• Modelagem para estimativa do potencial hidro eólico solar para a matriz elétrica mineira considerando a oferta e demanda de energia e políticas públicas setoriais;
• Estudo econômico comparativo entre usinas eólica, solar e termoelétrica;
• Relatório técnico-científico contendo o detalhamento metodológico e resultados do estudo a ser publicado, com submissão em revistas nacionais e internacionais.
• INTRODUÇÃO
• OBJETIVOS
• JUSTIFICATIVA
• CONTEXTUALIZAÇÃO
• METODOLOGIA
• RESULTADOS
• DISCUSSÕES
• BENEFÍCIOS DO PROJETO
• PRODUTOS ESPERADOS
Obrigado! Wilson Pereira Barbosa Filho
Lívia Maria Leite da Silva [email protected]