a grande transição · 2018. 10. 9. · gabriel cavados wärtsilä brasil 19.09.2018 a grande...
TRANSCRIPT
Gabriel Cavados
Wärtsilä Brasil
19.09.2018
A Grande Transição
O Futuro dos sistemas elétricos com grande penetração de usinas renováveis
© Wärtsilä INTERNAL
CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO
Sobre a Wärtsilä
A Grande Transição
As Consequências
O Papel da Flexibilidade
Como fica o Brasil
© Wärtsilä INTERNAL
CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO
Sobre a Wärtsilä
A Grande Transição
As Consequências
O Papel da Flexibilidade
Como fica o Brasil
© Wärtsilä INTERNAL 4
Áreas de negócios
ESTA É A WÄRTSILÄ
ENERGY SOLUTIONS
MARINE SOLUTIONS
SERVICES
9 October 2018 Response to Shell’s Request for Information
© Wärtsilä INTERNAL 9 October 2018 5
LNG INFRASTRUCTURE
ENGINE POWER PLANTS
SOBRE A ÁREA DE ENERGIA
SOLAR PV AND ENGINE-SOLAR
HYBRID POWER PLANTS
Response to Shell’s Request for Information
© Wärtsilä INTERNAL 6
Unidades de produção e de serviços
ESTA É A WÄRTSILÄ
Services network
Production facilities (fully owned)
Production facilities (joint ventures)
9 October 2018
Approximately 18,000 professionals
In over 200 locations
In more than 70 countries
Response to Shell’s Request for Information
© Wärtsilä INTERNAL
CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO
Sobre a Wärtsilä
A Grande Transição
As Consequências
O Papel da Flexibilidade
Como fica o Brasil
© Wärtsilä INTERNAL
O QUE VOCÊ DESEJA QUANDO COMPRA ENERGIA?
Confiável Sustentável
Acessível
Smart
Power
System
www.smartpowergeneration.com
© Wärtsilä INTERNAL
OS PREÇOS DE ENERGIA SOLAR E EÓLICA CONTINUAM CAINDO
0,1
1
10
100
1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000
historic prices (Maycock)
1976
2003 1985
2008
Cumulative
($/W)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012 2016 2020Global (ex. China) Germany (ExTool) Denmark (Extool)
2017
Solar PV
Wind
900 $/kW!?
• Eólica e solar estão cada vez mais
competitivas e menos dependentes de
subsídios.
• Energia solar vai experimentar um boom de
expansão nos próximos anos.
• No Brasil, as novas usinas renováveis
estão com preços compatíveis com as da
energia hidrelétrica.
Não existe volta. O mundo caminha para
um cenário essencialmente renovável.
Source: Bloomberg New Energy Finance
2000
$/kW!?
300 $/kW!?
© Wärtsilä INTERNAL
PREÇOS RECORDES DE EÓLICA
Source: Wind Technologies Market Report 2016
Mexico $17.70/MWh
© Wärtsilä INTERNAL
DECLÍNIO DRAMÁTICO NO PREÇO DA ENERGIA SOLAR
11
Saudi $17/MWh
© Wärtsilä INTERNAL
E NO BRASIL?
12
Dezembro 2017
Abril 2018
© Wärtsilä INTERNAL
MAKING AMERICA GREAT AGAIN!
13
USA annual new capacity additions
© Wärtsilä INTERNAL
-
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040
Onshore wind Offshore wind Utility-scale PV Small-scale PV
14
CUMULATIVE WIND & SOLAR CAPACITY
1000 GW
2000 GW
3000 GW
4000 GW
6000 GW
5000 GW
Source: Bloomberg New Energy Finance
Current global power generation capacity 2016 ~ 6700 GW
Lifetime of a new thermal power plant - - - 40 years
© Wärtsilä INTERNAL
CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO
Sobre a Wärtsilä
A Grande Transição
As Consequências
O Papel da Flexibilidade
Como fica o Brasil
© Wärtsilä INTERNAL
• Atingir a meta de 20% de energia renovável requer 285 GW de capacidade eólica instalada na UE.
• Uma mudança de velocidade do vento de 9 -> 7 m/s pode alterar a potência do sistema em ~100 GW. Tais mudanças na velocidade do vento são dificilmente notáveis e acontecem o tempo todo.
IMPACTO SISTÊMICO DA GERAÇÃO EÓLICA
Source: Vestas
© Wärtsilä INTERNAL
EXPERIÊNCIAS – EUA, TEXAS
O Texas experimenta rampas eólicas de 3.039 MW de aumento e 2.849 de
redução em apenas 1 hora.
© Wärtsilä INTERNAL
EXPERIÊNCIAS – EUA, TEXAS
~3,000 MW em <1h…
© Wärtsilä INTERNAL
9.10.2018 [Presentation name / Author] 19
A CURVA DE PATO CALIFORNIANA
© Wärtsilä INTERNAL
DESAFIOS DA INFLEXIBILIDADE – UMA LIÇÃO ALEMÃ
20
Top Plant: Irsching 4 Combined Cycle Power Plant, Irsching,
Bavaria, Germany
Owner/operator: E.ON
Inauguration: September 2011
The Irsching 4 Combined Cycle Power Plant has set a new world
record in power plant efficiency with its new SGT5-8000H gas turbine.
With an output of more than 578 MW and efficiency of 60.75% (net)
achieved at a world record test run in May 2011, the plant
demonstrates that climate protection, low-cost power generation, and
flexible operation using fossil fuels can be attained simultaneously
through technical advances.
Estado da Arte da Termodinâmica!
Bem vindos a uma reunião do Conselho de uma geradora européia...
Que informações eles tinham disponíveis em 2007?
As soluções que funcionavam no passado podem não funcionar hoje...
Qual o modelo de negócios?
© Wärtsilä INTERNAL 21
NO TEXAS ACONTECE O MESMO PROBLEMA
© Wärtsilä INTERNAL
GIBBONS CREEK OPERATION – DECREASING UTILIZATION
9.10.2018 [Presentation name / Author] 22
2014
2015
2016
© Wärtsilä INTERNAL
CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO
Sobre a Wärtsilä
A Grande Transição
As Consequências
O Papel da Flexibilidade
Como fica o Brasil
© Wärtsilä INTERNAL
FLEXIBILITY IS KEY!
© Wärtsilä INTERNAL
EPG Summit, Prague,
Dec 4 2012 Kenneth
Engblom , Wartsila
Corporation
PERSEGUINDO O VENTO NO COLORADO
Coal power plants
Load
Wind generation
Gas generation
Plains End 1 & 2 power plants
Flexible generation
In systems with high wind penetration, the system faces
• Lower average load & more part load operation of installed plants
• Faster ramp up’s and down’s needs
• More starts and stops
Grid operator data from:
25 © Wärtsilä 09 October 2018 The Role of Flexible Power Plants/ Wärtsilä Brasil
© Wärtsilä INTERNAL
MENSAGENS PRINCIPAIS - BLOOMBERG
• Solar e eólica serão dominantes na adição de capacidade de geração.
• Gás natural tem papel importante, mas não é normalmente
o que as pessoas pensam….
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
70,000
80,000
0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00
Peaker gas
Baseload gas
Peaker gas
Baseload gas
Germany 2017 Germany 2030 MW MW
Coal
Gas
Oil
Nuclear
Hydro
Geothermal
Biomass/WtE
Onshore wind
Offshore wind
Utility-scale PV
Small-scale PV
Solar thermal
Flexible
capacity
Source: Bloomberg New Energy Finance
Coal
© Wärtsilä INTERNAL
Parâmetros de flexibilidade que são chave para os sistemas elétricos com alta penetração de renováveis.
27
O QUE É A FLEXIBILIDADE?
Custo de partida
Partida rápida
Multiplas partidas diárias
Reserva eficiente
Nenhum tempo mínimo
de funcionamento
Tempo parado
Sem custo de rampa
Sem limites de potência
Otimização de reserva a
quente
Mais de 50 sistemas simulados
© Wärtsilä INTERNAL
QUE NÚMERO É ESSE?
1192 Número de partidas da usina de 160 MW fornecida pela Wärtsilä em Antelope (EUA) no ano
de 2016.
© Wärtsilä INTERNAL
PAPEL DA FLEXIBILIDADE EM SISTEMAS ELÉTRICOS NO FUTURO
• Permitir a plena utilização de energias renováveis – partidas e paradas!
• Balancear o sistema – evitar black-outs!
• Fornecer reservas operacionais.
• Contingências e reservas de erro em previsões
• Operação típica de uma usina a gás no futuro
• Partidas e paradas multiplas vezes por dia
• Até 3000h de operação por ano
• Operação típica de usinas de armazenamento
• Serviços ancilares
• Energy shifting quando custos forem mais competitivos
© Wärtsilä INTERNAL
CONTEÚDO DA APRESENTAÇÃO
Sobre a Wärtsilä
A Grande Transição
As Consequências
O Papel da Flexibilidade
Como fica o Brasil
© Wärtsilä INTERNAL
ALGUNS PENSAMENTOS PARA O BRASIL
A geração térmica terá dois papéis diferentes:
1. Balanço energético da geração hidráulica
• Tempo de horizonte: semanal / mensal
• Operação dependente dos cenários hidrológicos
2. Balaço da geração eólica e solar
• Tempo de horizonte: minutos
• Plantas localizadas perto da geração intermitente
• Muitos ciclos de operação por dia, seguindo a geração eólica e solar
• Horas de operação anual: 1500 a 3500 horas
Instalando uma quantidade adequada de geração flexível no sistema para permitir
uma utilização eficiente das energias renováveis, o Brasil pode evitar os problemas
da UE e dos EUA.