o sistema de aproveitamentos hidroelétricos da bacia do ... · o sistema de aproveitamentos...
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O sistema de
Aproveitamentos
Hidroelétricos da Bacia do
rio Iguaçu no Contexto da
Operação do Sistema
Interligado Nacional
Reunião do Conselho Estadual de
Recursos Hídricos do Paraná
Curitiba
11 de dezembro de 2012
Vinicius Forain
Gerente de Recursos Hídricos e
Meteorologia
ONS Operador Nacional do Sistema Elétrico
2
Sumário
Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS
Visão Geral do Sistema Interligado Nacional – SIN
Planejamento da Operação Energética do SIN
A Operação do Sistema de Aproveitamentos Hidroelétricos da
Bacia do Rio Iguaçu
4
O que Faz o ONS
• Operação Otimizada -
Ganhos Energéticos
• Energia ao menor Custo
• Qualidade e
Continuidade do
Atendimento
• Livre Acesso à Rede
Básica de Transmissão
• Eqüidade no Tratamento
dos Acessantes
Objetivos
• Planej. e Programação
da Operação Elétrica e
Energética
• Despacho da Geração
• Operação da Rede
Básica de Transmissão
• Administração da
Conexão à Rede Básica
• Proposição à ANEEL de
ampliações e reforços
da Rede Básica
• Gestão dos Encargos de
Transmissão
Funções
• Coordenação da
Operação do SIN
• Supervisão e Controle do
Sistema Interligado e
Interligações
Internacionais
• Administração dos
Serviços de Transmissão
e Ancilares
• Ampliações e Reforços
da Rede Básica de
Transmissão
Atribuições
5
Procedimentos de Rede
• Transparência, Integridade,
Equanimidade,
Reprodutibilidade e
Excelência na Operação do
Sistema Interligado
Nacional
• Estabelecer, com base legal
e contratual, as
responsabilidades do ONS
e dos Agentes de
Operação, no que se refere
a atividades, insumos,
produtos e prazos dos
processos de operação do
sistema elétrico
Objetivos
• Estabelecer os
procedimentos e os
requisitos técnicos
para o planejamento,
a implantação, o uso
e a operação do
Sistema Interligado
Nacional
• Estabelecer as
responsabilidades do
ONS e de todos os
demais Agentes de
Operação
Funções
• ONS
• Participação dos
Agentes
• Homologados pela
ANEEL
• 26 Módulos
Elaboração
6
Objetivo Síntese do ONS – o Ótimo Sistêmico
Segurança
Elétrica
Otimização Econômica
Operacional
Continuidade do
Suprimento
Compatibilização Óti
mo
Sis
têm
ico
Condicionantes Ambientais e de Uso Múltiplo das
Águas e Restrições Operacionais
Condicionantes Legais, Regulatórios
(Procedimentos de Rede) e Políticas do MME
8
Itaipu
Sistema de transmissão
dimensão do país
integra os recursos nacionais
permite ainda integração internacional
viabiliza a otimização
Visão integrada do sistema
coordenação dos recursos
Usinas hidrelétricas
predominam com 78% capacidade
concentradas em 12 bacias
distantes dos centros de carga
Usinas termelétricas
cerca de 20% da capacidade
localizadas perto da carga
complementam produção hidráulica
Usinas eólicas
cerca de 1% da capacidade
SIN – Características Gerais
9
Oferta de energia predominantemente hidrelétrica – 12 maiores bacias
• Demanda máxima
76.733 MW (08/02/2012)
• Capacidade Instalada
111.618 MW (31/12/2011)
Hidrelétricas: 87.791 MW ( > 78%)
• Produção = 493 TWh
92% hidrelétrica
• Atende 98% do mercado brasileiro
Sistema Interligado Nacional - 2012
10
S: 19.618 6,8%
NE: 51.859 18.1%
N: 14.267 5,0%
287.009 MWmês Total do SIN
xxx.xxx MWmês xx,x % do SIN
Legenda: Cap.armazenamento
SE: 201.265 70,1%
Diversidade do Armazenamento
11
Evolução do Volume Útil Acumulado e da Potência Instalada (Geração Hidráulica) no SIN
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
110.000
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2014
Po
tên
cia
In
sta
lad
a -
Hid
ro (
MW
)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
Vo
lum
e Ú
til
(1000 h
m3)
Potência Instalada
Volume Útil
Três Marias -15,3 .
103hm
3
Furnas
- 17,2 . 103hm
3
Os 13 maiores reservatórios identificados na figura possuem volume útil maior que 5 x 103 hm
3 e, juntos, correspondem a 74% do Volume Útil total acumulado no
Nova Ponte
- 10,4 . 103hm
3
Serra da Mesa
- 43,3 . 103hm
3
Emborcação
- 13,1 . 103hm
3
Tucuruí
- 39,0 . 103hm
3
Ilha Solteira e
Três Irmãos - 16,3 .
103hm
3
Marimbondo - 5,3 .
103hm
3
Capivara - 5,7 . 103hm
3
Sobradinho - 28,7 . 103hm
3
São Simão - 5,5 . 103hm
3
Á. Vermelha - 5,2 . 103hm
3
Itumbiara - 12,5 . 103hm
3
Crescimento no Período 2000-2014
Potência Instalada -> 47,2%
Volume Útil -> 10,8%
Perda da Capacidade de Regularização
12
103535638345931653540405549167470121641526615185143910
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
NORDESTE
8393 11329 13257 13206 8541 4061 2361 1670 1319 1472 2407 47180
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
NORTE
Vazão Média Anual
6.100 MWmed
62717985112449949839091798461731255335936702460430
2000
4000
6000
8000
10000
12000
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
SUL
3936126107203851707517021203122438528530390415220056375536920
10000
20000
30000
40000
50000
60000
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
SUDESTE
Vazão Média Anual
8.300 MWmed
Vazão Média Anual
8.700 MWmed Vazão Média Anual
34.250 MWmed
Complementaridade hidrológica
ENA
Norte
ENA Nordeste
ENA
Sudeste/C.Oeste
ENA
Sul
Sazonalidade Hidrológica
13
ENA
Norte
ENA Nordeste
ENA
Sudeste/C.Oeste ENA Sul
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez 0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Variabilidade Hidrológica
14
InterligaçãoArgentina
Samambaia
2c2c
3cItaipu
Ivaiporã
Tijuco Preto
Ibiuna
InterligaçãoNorte/Sul
InterligaçãoSul/Sudeste
Imperatriz
Sobradinho
Fortaleza
S.Luis
Belém
P.Dutra
Tucuruí
InterligaçãoNorte/Nordeste
Rede basicado
Sudeste/Centro-Oeste
Sistema detransmissãode Itaipu- 3 circ 750kV CA- Elo CC 600kV+
2c2c
2c
Garabi
Sistema Interligado Nordeste
• Demanda crescente de energia
• Tendência à importação de
energia
Sistema Interligado Sudeste/C-Oeste
• Grande mercado de demanda no país
• Importador de outras regiões e países vizinhos, na maior parte do ano
• Grande capacidade de armazenamento em múltiplos reservatórios
Sistema Interligado Norte
• Exportador 9 meses do ano
• Tendência a aumentar o
volume de exportação
Sistema Interligado Sul
• Sistema com grande volatilidade de armazenamento
• Intercâmbios com o SE variando de sentido
• Concentração da expansão atual da geração e intercâmbios internacionais
• Tendência de exportação de energia
SIN – Características Gerais
16
Repartir adequadamente a geração entre usinas
termoelétricas e hidroelétricas, a fim de minimizar o custo
da operação, respeitando-se as restrições operativas
Tem custo imediato
Não tem
custo
imediato
O problema
?
17
Minimizar (Custo Total de Operação)
=
Minimizar (Custo Imediato + Custo Futuro)
- atendimento à demanda
- intercâmbios entre os subsistemas
Sujeito a restrições de: - balanço hídrico
- limites operativos das usinas
restrições hidráulicas
A Função Objetivo
18
$ Custo Total = Custo Futuro + Custo Imediato
Custo Imediato
Custo Futuro
Volume para mínimo custo total
volume a 100% volume a 0%
Atende à carga com GH
Volume: ZERO
Custo imediato: ZERO
Atende à carga com GT
Volume: 100%
Custo imediato: ALTO
Custo futuro: ALTO
Custo futuro: BAIXO
Minimização do Custo Total
19
MÉDIO PRAZO
horizonte: até 5 anos
discretização: mensal
CURTO PRAZO
horizonte: até 12 meses
discretização: semanal / mensal
CURTÍSSIMO PRAZO
horizonte: até 1 semana
discretização: ½ hora
-.
.
.
.
.
+
INCERTEZA NOS AFLUÊNCIAS
+
.
.
.
.
.
-
DETALHES
Sujeito a Restrições - Restrições Hidráulicas
Planejamento da Operação do SIN
20
Reservatório Subestação
Casa de Força
Vertedouro
Vazão
Turbinada
e taxa de
variação
máxima
Vazão Vertida
e taxa de variação
máxima
Vazão
Defluente
e taxa de
variação
máxima
Barragem
NA
Jusante
e taxa de
variação
máxima
Nível d’água Mínimo
Nível d’água Máximo
Taxa de Variação Máxima de Nível
Restrições Hidráulicas na Operação do SIN
21
USOS MÚLTIPLOS DA ÁGUA
CONDICIONANTES AMBIENTAIS
CONTROLE DE CHEIAS
hidrovias saneamento
controle de cheias
Natureza das Restrições Hidráulicas
22
ANEEL
Avaliação dos impactos sistêmicos
Inventário de Restrições Hidráulicas
Documento de consolidação das informações de
responsabilidade dos Agentes sobre restrições
operativas hidráulicas dos aproveitamentos
hidrelétricos do SIN
ANA
Acordo de Cooperação
Técnica
Relacionamento
regulamentado através dos
Procedimentos de Rede
AGENTES
ONS
Grupo de Trabalho de Gestão
de Recursos Hídricos - GTGRH
Atualização de RestriçõesHidráulicas no âmbito do SIN
24
Bacia do Rio Iguaçu
Aproveitamentos Hidroelétricos
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Usina com Reservatório
Usina a Fio d’água
Usina Futura
Reservatório
Legenda
Rio Iguaçu
Rio Jordão
1676 MW
1260 MW 1420 MW
1078 MW
1240 MW
3 x 116,7 MW
120 MW 120 MW
25
Bacia do Rio Iguaçu
Restrições Operativas Hidráulicas
Nível Máximo de 742,00m para proteção da
cidade de União da Vitória
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Usina com Reservatório
Usina a Fio d’água
Usina Futura
Reservatório
Legenda
Rio Iguaçu
Rio Jordão
26
Bacia do Rio Iguaçu
Restrições Operativas Hidráulicas
Vazão Defluente Mínima de 10 m³/s para
atendimento à requisitos ambientais
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Usina com Reservatório
Usina a Fio d’água
Usina Futura
Reservatório
Legenda
Rio Iguaçu
Rio Jordão
27
Bacia do Rio Iguaçu
Restrições Operativas Hidráulicas
Vazão Defluente Máxima de 19.000 m³/s para
proteção de sua Casa de Força
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Usina com Reservatório
Usina a Fio d’água
Usina Futura
Reservatório
Legenda
Rio Iguaçu
Rio Jordão
28
Bacia do Rio Iguaçu
Restrições Operativas Hidráulicas
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Usina com Reservatório
Usina a Fio d’água
Usina Futura
Reservatório
Legenda
Rio Iguaçu
Rio Jordão
Vazão Defluente Mínima de 200 m³/s para a proteção da ictiofauna.
Caso a vazão Natural verificada seja inferior à 200 m³/s, a vazão defluente mínima
a ser praticada será igual a este valor.
29
Bacia do Rio Iguaçu
Restrições Operativas Hidráulicas
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Usina com Reservatório
Usina a Fio d’água
Usina Futura
Reservatório
Legenda
Rio Iguaçu
Rio Jordão
Vazão Defluente Mínima de 200 m³/s para atendimento à Resolução ANA
Nº 362, de 24/agosto/2005.
Caso a vazão Natural verificada seja inferior à 200 m³/s, a vazão
defluente mínima a ser praticada será igual a este valor.
30
Bacia do Rio Iguaçu
Porte de Regularização
Emborcação: 13.056 hm³
Furnas: 17.217 hm³
Serra da Mesa: 43.250 hm³
3.805
hm³
Foz do Areia
Segredo Salto Santiago
Salto Osório
Gov. José Richa
Baixo Iguaçu Jordão
Fundão Sta. Clara
Rio Iguaçu
Rio Jordão
4.113
hm³
35
Obrigado
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