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Integração de recursos distribuídos nos sistemas elétricos e suas possíveis rotas de expansão

In energia elétrica on 24/05/2018 at 21:50

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo052018Os sistemas elétricos se encontram em profunda transformação. A difusão da geração distribuída, principalmente da solar fotovoltaica, e a propagação de novas tecnologias e aplicações como carros elétricos e estocagem distribuída despontam como soluções para descarbonização dos sistemas, contestam a centralização da rede unidirecional e posicionam os consumidores, antes passivos e coadjuvantes, em protagonistas polivalentes.

Estruturados em torno de cadeia verticalmente integrada – com transmissão e distribuição interligando a geração centralizada ao consumidor passivo final –, os sistemas elétricos assistem a proliferação de recursos de energia distribuídos (distributed energy resources – DER). Definidos como recursos instalados nos sistemas de distribuição (não necessariamente atrás dos medidores) capazes de prover serviços de eletricidade, os DER abrangem desde plantas de geração, resposta e gestão da demanda e estocagem de eletricidade a veículos elétricos, dispositivos de controle, medidores e aparelhos inteligentes. Embora alguns desses recursos não provejam essencialmente eletricidade, tornam-se DER frente à possibilidade de administração e gestão do consumo (carga) de modo remoto, autônomo e instantâneo, propiciada pelo desenvolvimento de tecnologias de informação e comunicação que transformam bens de consumo em serviços (PEREZ-ARRIAGA et al., 2016). Continue lendo »

Protagonismo da geração térmica a gás no Brasil – gás para crescer ou para se desenvolver?

In energia elétrica, gás natural on 08/03/2018 at 13:39

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo032018Nos últimos anos, o gás natural se firmou como a maior fonte de geração termelétrica no Brasil, se constituindo como principal energético complementar à geração hidráulica predominante. O parque gerador a gás conectado ao Sistema Interligado Nacional (SIN) conta com 12,5 GW instalados, com a maior parte da potência concentrada na região Sudeste/Centro-Oeste do país. O protagonismo do gás deve perdurar nos próximos anos, tendo em vista os projetos vencedores nos últimos leilões de energia nova (LEN) e o planejamento indicativo dos Planos Decenais de Expansão de Energia (PDE) elaborados pela EPE.

Enquanto que a demanda de gás para geração termelétrica se amplia, a demanda dos demais segmentos está estagnada desde 2011 em torno de 51 MMm³/d (milhões de metros cúbicos por dia). A malha de gasodutos de transporte também não se expandiu neste período, permanecendo em 9,4 mil km de extensão, espraiada principalmente na costa continental do país. Neste contexto, a expansão térmica já contratada nos últimos LEN, que deve acrescentar ao menos 5,5 GW de potência ao parque gerador, não contribui para a expansão da infraestrutura de transporte, pois as novas centrais serão instaladas principalmente no porto, em novos terminais de regaseificação. Continue lendo »

Política energética norte-americana: limites internos à reversão

In energia on 13/11/2017 at 00:15

Por Yanna Clara Prade e Diogo Lisbona Romeiro

yanna112017A política energética nos Estados Unidos está passando por um momento de inflexão delicado. Os anúncios do Governo Trump vão em direção contrária às políticas estabelecidas no Governo Obama, como discutido por Queiroz & Febraro (2017). Além do anúncio de retirada dos Estados Unidos do Acordo de Paris, que só pode ser efetivada em 2020, e da revogação do Clean Power Plan, o Governo americano agora busca criar mecanismos para subsidiar o carvão.

O compromisso firmado na COP21 pelos Estados Unidos previa redução, até 2025, de 26% a 28% do nível de emissão registrado em 2005. O Clean Power Plan sinalizava os esforços norte-americanos nesta direção, ao estabelecer limites de emissões para as centrais elétricas e definir metas específicas para os estados, com liberdade para elaborar seus planos de ação, prevendo aumento de 30% da geração de fontes renováveis até 2030. As políticas estabelecidas impactavam principalmente a utilização de carvão para geração elétrica, penalizando a sua contribuição para emissão de gases de efeito estufa. O deslocamento do carvão na matriz norte-americana, no entanto, já está em curso com a revolução do shale gas e com a redução significativa dos custos da eólica e solar. Continue lendo »

A construção de mercados elétricos em perspectiva – Questões para o Brasil

In energia elétrica on 20/09/2017 at 20:50

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo092017O Ministério de Minas e Energia (MME) realizou a Consulta Pública (nº 33/2017) sobre proposta de aprimoramento do marco regulatório e comercial do setor elétrico brasileiro, buscando a sua “modernização e racionalização”. A proposta foi estruturada em torno dos desdobramentos da Consulta Pública nº 21/2016, realizada com o intuito de identificar os desafios para expansão do mercado livre no Brasil. Partindo deste objetivo, as medidas propostas desembocam na expansão do mercado livre como solução para o aprimoramento do modelo setorial.

O preâmbulo da proposta aproxima-se da perspectiva de mudanças traçada pelo relatório “Utility of the Future”, realizado por MIT/Comillas (PÉREZE-ARRIAGA et al., 2016). A penetração das novas energias renováveis variáveis (NER), com custos mais competitivos e impactos mais perceptíveis, a proliferação de recursos energéticos distribuídos (como painéis solares, armazenamento e carros elétricos) e o desenvolvimento de redes inteligentes apontam para mudanças radicais nos sistemas elétricos. Neste horizonte, consumidores ativos e polivalentes – prosumages (consumidores, produtores e armazenadores) nos termos de Green & Staffell (2017) – contestam a centralização que estruturou o setor, ameaçando transformar os ativos constituídos das utilities em ativos irrecuperáveis (stranded assets). O processo de fuga em massa das redes, conhecido por “espiral da morte” – em que a atratividade crescente das soluções distribuídas leva a saída de usuários da rede, elevando as tarifas dos remanescentes e, consequentemente, a taxa de abandono –, pode se acelerar com a passividade da regulação vigente, orientada pelo business as usual. Continue lendo »

Do bitcoin à geração distribuída – a revolução da blockchain rumo à descentralização

In energia elétrica, energias renováveis on 10/05/2017 at 14:55

Por Diogo Lisbona Romeiro

O papel-moeda e a eletricidade são dois inventos notáveis, cruciais para a modernidade, que compartilham uma importante propriedade: ambos necessitam de uma autoridade central que garanta a sua confiabilidade.

Do padrão ouro à moeda fiduciária, a confiança no papel-moeda como meio circulante de aceitação inquestionável repousa na confiança depositada no Estado emissor. O Estado impõe curso forçado e poder liberatório ao papel-moeda por si emitido em seu território, mas a confiabilidade da moeda também se sujeita ao correto funcionamento de suas funções de unidade de conta, meio de pagamento e reserva de valor. O Banco Central zela pelas funções adequadas da moeda, enquanto que o reconhecimento e a reputação do poder central do Estado garantem a fidúcia do papel emitido.

A confiabilidade do suprimento de eletricidade também se estruturou de modo centralizado. Desde a batalha das correntes entre Tesla e Edison que marca os primórdios da indústria, as vantagens da geração centralizada – com ganhos crescentes de escala, escopo e rede – sobressaíram às limitações da geração descentralizada. Grandes plantas de geração interconectadas por malha de transmissão a diferentes centros de carga, com perfis distintos de consumo, propiciaram o desenvolvimento da indústria que marcou o século XX. Face às dificuldades de estocagem de eletricidade em larga escala comercial, o equilíbrio instantâneo entre oferta e demanda é assegurado por autoridade central que opera a rede, com poder para contingenciar produção ou consumo em casos de risco à confiabilidade do suprimento. Continue lendo »

As indefinições da indústria do gás no Brasil

In gás natural on 26/10/2016 at 21:51

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo102016A indústria do gás natural no Brasil está atravessando um ponto de inflexão delicado. Ao mesmo tempo em que as intenções de desinvestimento da Petrobras no setor apontam para a entrada efetiva e potencial de novos agentes, muitas incertezas rondam a evolução da oferta, da demanda e do desenho do mercado (market design). A travessia exitosa para um novo contexto com maior diversidade de players dependerá não apenas da habilidade do setor de superar os seus próprios desafios, mas também da interação com outros setores e com os rumos da política energética do país.

A evolução do marco regulatório da indústria de gás no Brasil caminhou no sentido de fomentar a entrada de novos agentes. No entanto, a legislação e as suas regulamentações se revelaram, na prática, insuficientes para promover a abertura pretendida do setor. No momento em que a incumbente monopolista sinaliza uma redução voluntária de sua participação na indústria, há muito tempo ambicionada pelas reformas legais-regulatórias introduzidas, discute-se no setor um desenho de mercado mais adequado ao futuro ambiente menos concentrado e mais concorrencial.

Capitaneada pelo Ministério de Minas e Energia (MME, 2016a), em parceria com a ANP e a EPE, a iniciativa Gás para Crescer “tem como objetivo propor medidas concretas de aprimoramento do arcabouço normativo do setor de gás natural, tendo em vista a redução da participação da Petrobras”, lançando “as bases para um mercado de gás natural com diversidade de agentes”. Continue lendo »

Questões centrais para a readequação do modelo institucional do setor elétrico Brasileiro

In energia elétrica on 28/09/2016 at 17:34

Por Luciano Losekann e Diogo Lisbona Romeiro

luciano092016A crise dos últimos 3 anos evidenciou a inadequação do modelo do setor elétrico brasileiro. Nesse período, os preços finais e de geração de eletricidade aumentaram significativamente, houve dificuldades de viabilizar empreendimentos de geração e transmissão e as receitas das distribuidoras descolaram de seus custos. Impulsionada pela mudança de governo, uma nova reforma do setor elétrico brasileiro vem sendo gestada. A chamada P&D Estratégico número 20 da Aneel, lançada em julho de 2016, vai subsidiar a elaboração da reforma setorial.

Nesse momento de mudanças, é interessante avaliar os aspectos do modelo setorial que devem ser alterados e os que devem ser mantidos. É preciso levar em conta que a reforma setorial vai ocorrer em momento de redefinição estrutural do setor elétrico em âmbito global. A indústria de eletricidade vem passando por uma transição, com a penetração de fontes renováveis intermitentes e novas formas de geração e estocagem de energia. Como aponta Green e Stafel (2016), o setor elétrico passa por sua maior transformação desde a sua invenção e essa ruptura é causada pela difusão de tecnologias que não são necessariamente superiores às anteriores, em termos de custo e de conveniência para o uso. As mudanças institucionais no Brasil devem considerar essa transformação setorial para evitar distorcer o processo de transição tecnológica.

Essa postagem analisa dois elementos cruciais para os rumos futuros do setor elétrico brasileiro e que vêm sendo discutidos no âmbito da nova reforma do setor: o avanço da liberalização da comercialização de eletricidade e o novo papel das termelétricas a gás natural. Continue lendo »

O imbróglio da GásLocal (GNL Gemini) no CADE: defendendo a concorrência ou garantindo o monopólio?

In gás natural, GNL on 18/07/2016 at 11:10

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo072016Há dez anos, a GásLocal, joint venture entre Petrobras e White Martins, comercializa gás natural distribuído sob a forma liquefeita para consumidores localizados em um raio de até mil quilômetros da planta de liquefação instalada em Paulínia (São Paulo), a única em operação no país. Concebido em 2004, com investimento total de US$ 51 milhões, o empreendimento tinha por finalidade suprir consumidores localizados em áreas ainda não atendidas pelas distribuidoras estaduais de gás canalizado. Com capacidade de liquefação de 440 mil m³/dia de gás natural, a Petrobras buscava alavancar o mercado consumidor doméstico, procurando alternativas para destinar a oferta de gás natural contratada com a Bolívia, tendo em vista o aumento gradual da capacidade contratada e a elevada cláusula firmada de take-or-pay (80%).

A GásLocal, nome fantasia da GNL Gemini, tem 40% de capital da Petrobras (através da Gaspetro) e 60% da White Martins. As três empresas formaram um consórcio (Consórcio Gemini), no qual a Petrobras participa como fornecedora do gás, a White Martins como proprietária e operadora da planta de liquefação, inaugurada em 2006, e a GásLocal como distribuidora e comercializadora do gás natural liquefeito (GNL). O gás natural é fornecido à planta de liquefação por ramal direto de transporte do Gasoduto Bolívia-Brasil (GASBOL), onde é liquefeito para ser transportado por caminhões com tanques criogênicos. Atualmente, a GásLocal dispõe de uma carteira de ao menos trinta clientes, dispersos em sua área de atuação (São Paulo, Rio de Janeiro, Espírito Santo, Minas Gerais, Goiás e Distrito Federal). Continue lendo »

As contradições entre a expansão renovável e a flexibilidade térmica no Brasil

In energia elétrica on 19/04/2016 at 15:30

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo042016A maior flexibilidade dos sistemas elétricos exigida pelo protagonismo das Novas Energias Renováveis (NER) intermitentes, como eólica e solar, constitui-se em um dos principais desafios dentre as inúmeras transformações em curso desencadeadas pela transição elétrica rumo a uma matriz de geração renovável.

Os impactos da maior participação intermitente das NER na geração de eletricidade são específicos às particularidades de cada sistema. Neste sentido, diferentes sistemas enfrentam desafios distintos e vislumbram oportunidades diversas, muitas vezes negligenciadas.

Enquanto que sistemas elétricos “estáveis”, com expectativa de baixo crescimento da demanda e reduzido investimento em descomissionamento de plantas em operação ou em infraestrutura de rede, tendem a enfrentar elevados custos de adaptação à penetração (incentivada) das NER; sistemas “dinâmicos”, com perspectiva de novos e significativos investimentos, têm a oportunidade de direcionar a expansão em consonância com a maior flexibilidade exigida pelas NER (IEA, 2014).

Neste contexto, com uma matriz elétrica renovável e um sistema ainda em expansão, o Brasil desfruta de uma posição privilegiada. A penetração das NER no país, estruturada de forma competitiva em leilões de longo prazo, sucede em harmonia com o sistema hidroelétrico predominante, que já provê elevada flexibilidade com seus significativos reservatórios hídricos interconectados por um amplo Sistema Interligado Nacional. Continue lendo »

Exposições ao risco hidrológico no sistema elétrico brasileiro – evolução e perspectivas

In energia elétrica on 16/11/2015 at 15:20

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo112015 (2)Em um sistema predominantemente hidrelétrico, todos estão sujeitos ao risco hidrológico de não haver água suficiente para garantir o suprimento de eletricidade. No entanto, dependendo das regras de comercialização de energia, a exposição ao risco hidrológico pode resultar em diferentes desdobramentos financeiros para os agentes do setor.

No sistema elétrico brasileiro, as regras de comercialização evoluíram ao longo do tempo, reconfigurando as exposições dos agentes ao risco hidrológico. Mas, historicamente, os riscos foram encobertos pela elevada capacidade de armazenamento dos reservatórios hídricos. A tendência de maior intermitência na matriz, no entanto, torna o risco cada vez mais concreto. É neste contexto que se situam as discussões atuais sobre o repasse do risco hidrológico das geradoras hidrelétricas para os consumidores, suscitadas pela Media Provisória nº 688/2015.

Evolução das exposições ao risco hidrológico dos agentes

Até a reforma liberalizante dos anos 1990, as geradoras hidrelétricas eram remuneradas pelo custo do serviço. A operação e a expansão do sistema eram coordenadas centralizadamente e o parque gerador hidrelétrico era dimensionado a partir da energia firme que cada usina podia gerar. Inicialmente, o conceito “firme” indicava a quantidade máxima de energia capaz de ser gerada considerando a pior afluência já registrada. Continue lendo »

O papel do Estado na construção de uma economia de baixo carbono

In energia on 31/08/2015 at 21:42

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo082015A emergência de uma economia de baixo carbono apresenta-se como a próxima provável revolução tecnológica a ser deslanchada. Desde a Revolução Industrial, os sucessivos paradigmas tecnológicos calcaram-se na utilização crescente de combustíveis fósseis. Em 2013, 80% da demanda energética mundial foi atendida por petróleo, gás natural e carvão (IEA, 2015). O Painel Intergovernamental de Mudança Climática (IPCC) atribui grande parte da elevação de 0,85º C da temperatura mundial média, em relação ao nível pré-industrial, às emissões de gases de efeito estufa decorrentes da atividade humana (IPCC, 2014).

Estudos reunidos pelo IPCC apontam que a elevação de 2º C acima do nível pré-industrial poderá implicar em sérias consequências ambientais, como o aumento da ocorrência de temperaturas extremas e a elevação do nível dos oceanos. A redução urgente e significativa das emissões antropogênicas de gases de efeito estufa é entendida como a única saída para evitar a elevação da temperatura mundial e a consequente ocorrência de catástrofes ambientais. Acredita-se que, para tanto, o nível de dióxido de carbono na atmosfera, estimado em 270 partes por milhão (ppm) na era pré-industrial e registrado em 400 ppm atualmente, não deva ultrapassar 450 ppm.

Em 2010, na 16ª Convenção das Partes, signatárias da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, realizada em Cancun (COP16), foi formalizada a meta de manter o aquecimento global inferior à elevação de 2º C ao nível pré-industrial. Espera-se que na COP21, a ser realizada em dezembro de 2015 em Paris, os países se comprometam formalmente a reduzir drasticamente suas emissões de gases de efeito estufa. Continue lendo »

Setor Elétrico Brasileiro: enfim a conta chegou

In energia elétrica on 30/03/2015 at 00:15

Por Diogo Lisbona Romeiro

diogo032015O início do ano de 2015 foi marcado pela retomada do “realismo tarifário” no setor elétrico brasileiro. Os desavisados consumidores cativos surpreenderam-se com o novo valor da conta de luz e estão espantados com o custo efetivo da geração elétrica.

A política de realismo tarifário do segundo Governo Dilma contrasta-se com as medidas adotadas no primeiro mandato, que buscavam reduzir e postergar ao máximo o repasse aos consumidores cativos das elevadas despesas incorridas pelas distribuidoras – decorrentes da custosa geração térmica em operação e da liquidação no curto prazo dos montantes involuntariamente descontratados.[1]

O Governo optou por não repassar o custo efetivo da energia em véspera eleitoral, cobrindo o fluxo de caixa deficitário das distribuidoras com recursos do Tesouro (R$ 20,3 bilhões), via aportes na Conta de Desenvolvimento Energético (CDE), e com empréstimos tomados pela CCEE (R$ 17,8 bilhões), contabilizados na Conta ACR. Ainda é esperado mais um empréstimo de R$ 3,1 bilhões para cobrir as despesas de novembro e dezembro de 2014 das distribuidoras.[2] Os aportes do Tesouro não serão reembolsados, mas os empréstimos serão pagos pelos consumidores cativos entre novembro de 2015 e abril de 2020. Em estimativa conservadora, a desestruturação financeira de todo o setor já ultrapassa R$ 60 bilhões.[3] Continue lendo »

Escolha tecnológica na expansão do parque gerador brasileiro: as implicações da utilização do Índice Custo Benefício (ICB)

In energia elétrica on 08/09/2014 at 00:15

Por Luciano Losekann, Edmar de Almeida e Diogo Lisbona Romeiro

luciano092014Comparar as distintas tecnologias de geração de eletricidade requer um método que confronte os custos (operacionais e de capital) e os benefícios das alternativas.  O critério de seleção deve ordenar e selecionar os empreendimentos mais adequados para a expansão da matriz. O método internacionalmente consagrado para identificar a estrutura adequada da expansão da capacidade instalada é o custo nivelado das plantas de geração de eletricidade (levelized cost of electricity) – LCOE, que representa o custo por quilowatt-hora da construção e operação da planta ao longo de seu ciclo de vida (EIA, 2013).

No entanto, o LCOE não leva em conta a diversidade de benefícios entre as fontes, especificamente a diferenciação entre fontes firmes e intermitentes. Na medida em que as fontes intermitentes se tornam mais relevantes, com a difusão das renováveis, métodos que ponderem os benefícios decorrentes de cada tecnologia têm sido propostos para substituir o custo nivelado. Joskow (2011) propõe a busca por algum método alternativo baseado em mecanismos de análise que incorporem o preço da energia em cada instante em que essa é produzida. Assim, as tecnologias que possibilitam o controle do momento em que a energia é produzida (despacháveis) são mais valorizadas que as fontes que não possibilitam esse controle (intermitentes).

Alguns autores propõem a comparação através de portfólios ótimos de geração, que minimizam custos e riscos, em detrimento da escolha individual de tecnologias guiada apenas pelo menor custo, enfatizando a importância da consideração do mix gerador para a definição da rota de expansão mais eficiente. Continue lendo »