Energia baixo Carbono 2013 by Carla Ninos

Propostas empresariais de políticas públicas para uma economia de baixo carbono no Brasil: ENERGIA ELÉTRICA

EPC

Propostas empresariais de políticas públicas para uma economia de baixo carbono no Brasil

ENERGIA ELÉTRICA

CARTA

Centro de Estudos em Sustentabilidade (GVces) da Escola de Administração de Empresas da Fundação Getulio Vargas (FGV-EAESP) é um espaço aberto de estudo, aprendizado, reflexão, inovação e de produção de conhecimento, composto por pessoas de

formação multidisciplinar, engajadas e comprometidas, e com genuína vontade de transformar a sociedade. O GVces trabalha no desenvolvimento de estratégias, políticas e ferramentas de gestão públicas e empresariais para a sustentabilidade, no âmbito local, nacional e internacional. E tem como norte quatro linhas de atuação: (i) formação; (ii) pesquisa e produção de conhecimento; (iii) articulação e intercâmbio; e (iv) mobilização e comunicação. Nesse contexto, Empresas pelo Clima (EPC), Inovação e Sustentabilidade na Cadeia de Valor (ISCV), Desenvolvimento Local & Grandes Empreendimentos (IDLocal) e Tendências em Serviços Ecossistêmicos (TeSE) são as Iniciativas Empresariais do GVces para cocriação, em rede, de estratégias, ferramentas e propostas de políticas públicas e empresariais em sustentabilidade. São abordadas questões em desenvolvimento local, serviços ecossistêmicos, clima e cadeia de valor.

As Iniciativas Empresariais do GVces em 2013:

EPC Contribuição para a transição a uma economia de baixo carbono por meio de instrumentos econômicos (mercado de carbono, política fiscal e crédito verde) aplicados à expansão das fontes renováveis na matriz elétrica brasileira e ao fomento a soluções em TIC (tecnologia de informação e comunicação) voltadas à gestão das emissões e de riscos climáticos.

ISCV cocriação de soluções empresariais para os desafios de gestão de resíduos e pós-consumo, envolvendo pequenos empreendimentos

IDLocal cocriação de diretrizes empresariais de atuação visando à proteção integral de crianças e adolescentes no contexto de grandes empreendimentos

TeSE cocriação de estratégias de gestão empresarial em valoração de serviços ecossistêmicos e gestão de recursos hídricos.

PROPOSTAS EMPRESARIAIS DE POLÍTICAS PÚBLICAS PARA UMA

economia de baixo carbono no Brasil ENERGIA ELÉTRICA

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

EXPEDIENTE Realização FUNDAÇÃO GETULIO VARGAS Centro de Estudos em Sustentabilidade (GVces) Coordenação-Geral Mario Monzoni Vice-Coordenação Paulo Branco Coordenação Executiva Renato Armelin Coordenação Técnica Beatriz Kiss Equipe Betânia Vilas Boas, Mariana Xavier Nicolletti Consultoria Técnica Ricardo Baitelo Colaboração George Magalhães, Ricardo Dinato Revisão Kátia Shimabukuro Projeto Gráfico e Edição de Arte Vendo Editorial AGRADECIMENTO Agradecimento especial à Diretoria de Comunicação e Marketing da FGV-EAESP (DICOM)

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SUMÁRIO Glossário Sumário executivo Introdução Fontes de geração de energia elétrica Matriz energética brasileira Estrutura e governança do setor energético brasileiro Propostas empresariais Referências bibliográficas

06 08 10 15 37 53 68 71

Lista de Figuras

Lista de Tabelas

Figura 1: Os potenciais de eficiência energética. PG. 11

Tabela 1: Emissões de GEE de recursos energéticos (em gCO2e/ kWh). PG. 25

Figura 2: Matriz de energia elétrica nacional em 2011 e 2012. PG. 34 Figura 3: Sistema atual brasileiro de operação e despacho. PG. 36 Figura 4: Modelo sugerido com energia de base combinada à energia renovável flutuante. PG. 37 Figura 5: Modelo sugerido com energia renovável flutuante priorizada. PG. 37

Tabela 2: Relação entre Capacidade Instalada e Área ocupada de Recursos Energéticos (ordenados a partir da menor relação MW/ km2). PG. 29 Tabela 3: Fatores de Empregos para fontes energéticas (em empregos por MW). PG. 30 Tabela 4: Potenciais brasileiros de fontes energéticas. PG. 38

Figura 6: Emissões de GEE do Brasil por setor: 2005 e projeção para 2010. PG. 40

Tabela 5: Fatores de Emissão por país – valores médios entre os anos 1999 e 2002. PG. 42

Figura 7: Evolução da capacidade instalada hidrotérmica do SIN. PG. 44

Tabela 6: Fatores de Emissão do Sistema Interligado Nacional (SIN) – valores médios anuais. PG. 42

Figura 8: Evolução da capacidade instalada por fonte de geração em 2013 e em 2021, conforme o Plano Decenal de Energia (em %). PG. 46

Tabela 7: Participação das fontes de energia na matriz nacional – capacidade instalada. PG. 43

Figura 9: Acréscimos na capacidade instalada por tipo de fonte, de 2011 a 2021, conforme o Plano Decenal de Energia (em %). PG. 47 Figura 10: Acréscimos na capacidade instalada por tipo de fonte, de 2011 a 2021, conforme o Plano Decenal de Energia (em MW). PG. 47 Figura 11: Participação setorial nas emissões de GEE do Brasil – comparativo 2011-2021. PG. 48 Figura 12: Cadeia Produtiva do Setor Elétrico Brasileiro, 2013. PG. 51 Figura 13: Estrutura Institucional do Setor Elétrico, 2013. PG. 52 Figura 14: Transporte de Energia para Consumidor Cativo. PG. 55 Figura 15: Sistematização do transporte e comercialização de energia para consumidores livre ou especial. PG. 56

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Tabela 8: Evolução da capacidade instalada por fonte de geração (em MW). PG. 45 Tabela 9: Resultados do exercício realizado com as empresas da EPC – cenários da “matriz elétrica ideal” em 2020. PG. 50 Tabela 10: Resultado Leilão de Reserva, 2011. PG. 63

Lista de Gráficos Gráfico 1: Estrutura da malha de transmissão de energia elétrica por tensão – Brasil, 2012. PG. 54 Gráfico 2: Número de Agentes por Classe. PG. 56 Gráfico 3: Fonte de Energia - Leilão de Energia Nova, tipo A-5, 2011. PG. 62

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GLOSSÁRIO Biogênico: produzido a partir de processos biológicos. Capacidade instalada: somatório das potências instaladas, concedidas ou autorizadas, das usinas de geração de energia elétrica em operação localizadas no sistema, definidas conforme legislação específica da Aneel, ponderadas pelas respectivas participações da empresa nestas usinas. CO2 biogênico: dióxido de carbono emitido a partir de processos biológicos. CO2 equivalente: resultado da multiplicação das toneladas emitidas de gases de efeito estufa (GEE) pelo seu potencial de aquecimento global, sendo uma medida utilizada para comparar as emissões de vários GEE baseadas no GWP - Global Warming Potential, em português, Potencial de Aquecimento Global. Cogeração qualificada: processo de produção combinada de calor útil e energia mecânica, geralmente convertida total ou parcialmente em energia elétrica, a partir da energia química disponibilizada por um ou mais combustíveis. Consumidor cativo: aqueles que adquirem energia elétrica e estão vinculados à distribuidora de energia, que é o fornecedor compulsório, com tarifa regulada. O consumidor cativo opera sob a regras do Ambiente de Contratação Regulado (ACR). Consumidor livre: aqueles que adquirem energia livremente negociada. O consumidor livre toma para si a tarefa de gerir suas compras de energia e riscos associados, dentro do Ambiente de Contratação Livre (ACL). Curva de carga: demanda de energia elétrica requerida pelo sistema de distribuição. A curva de carga representa graficamente as demandas solicitadas à instalação elétrica em cada instante. Energia assegurada: máxima produção de energia que pode ser mantida quase que continuamente pelas usinas hidrelétricas ao longo dos anos, simulando a ocorrência de cada uma das milhares de possibilidades de sequências de vazões criadas estatisticamente, admitindo certo risco de não atendimento à carga, ou seja, em um determinado percentual dos anos simulados, permite-se que haja racionamento dentro de um limite considerado aceitável pelo sistema. Na regulamentação atual, esse risco é de 5%. Energia de base: energia elétrica produzida de forma contínua, em condições econômicas aceitáveis pelo mercado. Energia de ponta: energia elétrica despachada no horário de maior demanda, atribuído pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) entre 17h às 22h.

Fontes primárias de energia: são todas aquelas provenientes diretamente da natureza, como: água, vento, radiação solar, combustível fóssil, entre outros, a partir das quais é possível a produção de fontes secundárias de energia, como: eletricidade e gasolina. Garantia física: montante, em MW médios, correspondente à quantidade máxima de energia da usina que poderá ser utilizada para comprovação de atendimento de carga ou comercialização por meio de contratos, estabelecido na forma constante da Portaria MME nº 258, de 28 de julho de 2008. Garantia física do Sistema Interligado Nacional (SIN): correspondente à máxima energia que o SIN pode suprir a um dado critério de garantia de suprimento. Geração centralizada de energia: usinas geradoras conectadas a um sistema de transmissão de alta voltagem, que leva a energia gerada até os centros de consumo. Geralmente são usinas de grande porte conectadas ao sistema de transmissão. Geração descentralizada de energia: Conectadas a um sistema de rede de distribuição local, esse tipo de energia, produzida no entorno ou no próprio local de consumo, supre casas e escritórios, em vez de depender de um sistema de transmissão de alta voltagem. A geração descentralizada, que inclui sistemas isolados totalmente independentes das redes públicas, reduz o desperdício da energia transmitida por longas linhas de usinas hidrelétricas até os principais locais de consumo. Geração distribuída: unidades geradoras de energia elétrica de menor capacidade, conectadas na rede de distribuição. Geração inflexível: usinas térmicas que operam em regime de base e ininterruptamente. Rede básica: instalações de transmissão do Sistema Interligado Nacional - SIN de propriedade de concessionárias de serviço público de transmissão, definidas segundo critérios estabelecidos na regulamentação da Aneel. Resolução Normativa Aneel n. 414, de 9 de setembro de 2010 (Diário Oficial de 15 de set. 2010, seção 1, p. 116). Rede de distribuição: conjunto de estruturas, utilidades, condutores e equipamentos elétricos, aéreos ou subterrâneos, utilizados para a distribuição da energia elétrica, operando em baixa, média e/ou alta tensão de distribuição (inferior a 230 kV).

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Mercado livre: mercado onde o consumidor estabelecido contrata a energia diretamente com o gerador ou com a comercializadora, por meio de contratos de longo prazo e de curto prazo quando necessário, pagando para a concessionária apenas a TUSD (tarifa de uso do sistema de distribuição). Mercado cativo: mercado onde o consumidor estabelecido não contrata a energia e não pode escolher o fornecedor, e paga apenas a energia utilizada, ou seja, a energia medida. Mercado spot: para o setor elétrico, mercado spot se refere ao pagamento à vista pela compra de energia elétrica, com prazo curto para entrega da remessa comercializada. Poder concedente: para fins dispostos em lei, considera-se Poder Concedente: a União, o estado, o Distrito Federal ou o município, em cuja competência se encontre o serviço público, precedido ou não da execução de obra pública, objeto de concessão ou permissão. Potencial econômico: constitui uma parte do potencial técnico de uma fonte energética, determinado a partir da implementação e viabilidade econômica e financeira de sua exploração. Potencial de mercado: é o que se espera obter dadas as condições de contorno (tais como o preço da energia, as preferências dos consumidores e as políticas públicas). O potencial de mercado reflete os obstáculos e as imperfeições de mercado que fazem que o potencial técnico seja atingido. Potencial técnico ou potencial realizável: constitui o potencial de geração de energia de uma fonte, considerando os aspectos tecnológicos da fonte em questão. Potencial teórico: é o potencial total de geração de energia a partir de um insumo, definido a partir de fatores naturais e climáticos. O potencial teórico de uma fonte não considera os aspectos tecnológicos. Usinas operando na margem: refere-se às usinas que são despachadas para geração de energia apenas em horário de pico.

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sumário executivo

SUMÁRIO EXECUTIVO O presente estudo propõe a construção de uma eco-

fator de emissão do SIN

nomia de baixo carbono para o setor elétrico brasi-

As propostas relacionadas ao fator de emissão do SIN (va-

leiro a partir do ponto de vista do setor empresarial.

lor utilizado para o cálculo das emissões de GEE relacionadas à

Baseado no contexto nacional de geração, distribui-

energia elétrica consumida da rede) focam no aumento da trans-

ção e transmissão da energia elétrica no Brasil e no trabalho desen-

parência e na criação de incentivos para a aquisição de energia

volvido pela Plataforma Empresas pelo Clima (EPC), em conjunto

renovável no mercado livre. Como consequência, almeja-se fo-

com suas empresas-membro, as propostas empresariais de políti-

mentar a escolha dos consumidores por energias mais limpas

cas públicas aqui apresentadas visam uma maior sustentabilidade

e renováveis a partir da transparência de informações sobre

da matriz elétrica nacional, desde a geração até o consumo final.

emissões de GEE, atreladas à geração e do reconhecimento de

Para que seja possível a transição do modelo atual para um

esforços em reduzir as emissões relacionadas à energia elétrica.

modelo com baixas emissões de gases de efeito estufa (GEE)

Divulgação e transparência quanto ao cálculo do fa-

no setor elétrico brasileiro, deve ser levada em consideração a segurança energética no fornecimento de energia, com menor dependência de fontes fósseis para a geração, diversificando a matriz elétrica nacional. Questões relevantes, como o aumento da demanda por energia e a competitividade dos produtos e serviços oferecidos pelas empresas brasileiras, também foram consideradas na construção dos cenários e propostas. Assim, as propostas empresariais de políticas públicas vol-

tor de emissão do Sistema Interligado Nacional (FE SIN) pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI).

Criação de um banco de dados de fatores de emissão específicos por usina geradora, que esteja disponível aos consumidores do mercado livre.

Recálculo do FE SIN considerando apenas a energia

comercializada no mercado cativo.

tadas ao setor elétrico visam o horizonte do ano de 2020 e são apresentadas a partir de três elementos que compõem o siste-

planejamento estratégico

ma brasileiro: o Sistema Interligado Nacional (SIN), o planeja-

Outro aspecto fundamental do sistema elétrico brasileiro

mento energético e os incentivos voltados ao desenvolvimento

é o planejamento energético, baseado atualmente no Balan-

de fontes específicas de energia renovável.

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ço Energético Nacional (BEN) e no Plano Decenal de Energia (PDE). Esses documentos compõem a principal ferramenta de planejamento, na qual os gestores públicos se baseiam para a

ração e consumo de energia elétrica e, consequen-

temente, as perdas no processo de transmissão e distribuição da energia.

tomada de decisões sobre leilões de energia, usinas de energia a serem construídas e outras definições relacionadas à estrutu-

incentivo às energias renováveis

ra básica do sistema elétrico nacional. Sendo a estrutura do sis-

O sistema elétrico brasileiro é atualmente majoritariamen-

tema fundamental para uma oferta de energia suficiente e cada

te composto por fontes renováveis de energia, especialmente

vez mais renovável, a elaboração do planejamento energético

a hídrica. Apesar desse fator já constituir vantagem competitiva

não deve ser trivial. Portanto, propõe-se para o planejamento

para o Brasil, é necessário ampliar a participação das demais

energético brasileiro:

fontes renováveis alternativas (como a eólica, solar e biomassa),

A criação de uma instância de governança com envol-

vimento dos atores e sociedade civil na elaboração do Plano Decenal de Energia.

A integração do planejamento de usinas de geração

e de linhas e estruturas de transmissão e distribui-

ção de energia, por meio de leilões programados e diretamente relacionados entre si.

compondo uma matriz elétrica diversificada, mais resiliente às mudanças do clima e com emissões de GEE reduzidas. A diversificação da matriz passa pelos campos regulatório, tecnológico e econômico, sendo necessários incentivos diversos para a promoção das energia renováveis alternativas, como:

Criação de leilões de energia nova específicos para

cada fonte renovável alternativa: solar, eólica e bio-

A revisão dos prazos de licenciamento ambiental nos

massa.

das estruturas de transmissão de energia, visando

liação dos leilões de energia nova, que passarão a

compatibilidade das datas de execução dos projetos.

gia (R$/MWh).

processos de construção das usinas novas e também uma maior integração de projetos relacionados e a O desenvolvimento de pesquisas sobre a transmis-

são em linhas de Ultra-Alta Tensão (UAT), visando a redução das perdas operacionais e otimização das redes.

Maior investimento na construção de linhas de trans-

missão de alta tensão, aliadas à modernização e substituição de equipamentos obsoletos da rede de transmissão e distribuição de energia.

Incentivos para a implementação da geração distri-

Inclusão de critérios variáveis no processo de ava-

considerar outros critérios, além do preço da enerIncentivos e investimentos para expansão da oferta

de energias renováveis no mercado livre, como:

descontos nas tarifas de energia proveniente de

fontes renováveis, tornando estas opções mais competitivas;

flexibilização dos contratos de compra de energia no

mercado livre, possibilitando contratos com período inferior a 5 anos.

buída, reduzindo as distâncias entre os locais de gewww.fgv.br/ces/epc

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

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introdução O Brasil desempenha um papel impor-

marcou 22%, o de energia dobrou sua represen-

tante no cenário econômico mundial,

tatividade, passando para 32% do inventário na-

sendo reconhecido por sua matriz elé-

cional. Apenas no setor de energia, o aumento das

trica predominantemente renovável e

emissões de GEE no período 2005-2010 foi de 21,4%,

pela grande disponibilidade de recursos naturais em

seu território. Além disso, o país também foi prota-

Lei no. 12.187, de 29 de

dezembro de 2009.

passando de 328 para 399 MtCO2e.

Apesar da redução de 38,7% no volume total

gonista em 2009 ao lançar a Lei nº 12.187 , que institui

de emissões de GEE no período 2005-2010, a pre-

a Política Nacional sobre Mudança do Clima - PNMC.

visão é que as emissões totais do Brasil cheguem

A partir dessa lei, que estabeleceu uma meta volun-

a 3,2 bilhões de toneladas de CO2e em 2020, se

tária nacional para a redução das emissões de gases

mantidas as projeções feitas em 2010. Portanto,

do efeito estufa (GEE) do país, de 36,1% a 38,9% em

para que seja cumprida a meta nacional de redução,

relação ao cenário de emissões projetado (business

grandes esforços serão necessários em diversos se-

as usual) para o Brasil até 2020, muitos foram os avan-

tores para garantir que valor não ultrapasse a marca

ços na discussão das questões climáticas.

de 2 bilhões de tCO2e.

Desde então, o cenário brasileiro de emissões

As emissões relativas à energia elétrica com-

de GEE evoluiu: em 2005, as mudanças no uso da ter-

põe parte importante do setor energético, contri-

ra e o desmatamento representavam mais da metade

buindo principalmente pelo uso de combustíveis

das emissões nacionais (57%), as emissões relativas à

fósseis para a geração elétrica. O setor elétrico

energia (considerando energia elétrica, transportes

foi responsável pela emissão de 30 MtCO2e em

e combustíveis) respondiam por apenas 16% do total

2011 (8% do total do setor energético), tendo

das 2,03 bilhões de toneladas de CO2e registradas

emissões projetadas de 68 MtCO2e em 2020

naquele ano. Com a redução significativa do desma-

(MME; EPE, 2012). Esse aumento é reflexo da estra-

tamento (aproximadamente 76,1%) e o aumento da

tégia atual de investir em uma participação cada

demanda por energia nos diversos setores, o cenário

vez maior de usinas termelétricas fósseis na matriz

projetado para 2010 pelo Ministério da Ciência, Tec-

nacional, em detrimento de priorizar investimentos

nologia e Inovação (MCTI) reflete uma nova realida-

na expansão das fontes renováveis alternativas para

de: enquanto o setor de uso da terra e florestas

suprir a crescente demanda.

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Figura 1

Fonte: MCTI, 2013.

2005 Emissões de 2,03 bilhões de toneladas de CO2e

Para que o setor elétrico possa contribuir na construção de uma economia de baixo carbono,

16%

é fundamental que sejam priorizadas as fontes renováveis, diversificando a matriz elétrica na-

57%

cional e substituindo gradativamente as fontes

22% 2%

20%

fósseis. Essa estratégia contribuirá não somente

32%

35% 7%

para a redução das emissões de GEE associadas à

eletricidade, mas também proporcionará ao setor empresarial brasileiro maior competitividade de

Energia

seus produtos e serviços no cenário internacional,

Agropecuária

Tratamento de resíduos

Processos industriais

Uso da terra e florestas

com menor emissão associada. Essa mudança na matriz elétrica é viável, desde que sejam tomadas decisões de políticas públicas

vel nos últimos cinco anos, especialmente para as

nesse sentido. Há alternativas para a promoção de

energias renováveis: no ano de 2012, o setor mo-

fontes renováveis nos campos regulatório, fiscal,

vimentou 269 bilhões de dólares no mundo – cifra

tributário e tecnológico. Como exemplo, podem

cinco vezes superior à quantidade movimentada

ser citadas a microgeração e as redes inteligentes

em 2004 (PEW, 2013). O crescimento das energias

(ou smart grids), que descentralizam a geração de

solar e eólica nos últimos quatro anos foi possível

energia, reduzindo as perdas técnicas na transmissão

em função de medidas e programas de incentivos

e promovendo a expansão de tecnologias como a

e pacotes de estímulo econômico, minimizando os

solar fotovoltaica. A criação do Sistema de Compen-

efeitos da redução de crédito no mercado financei-

sação de Energia (Resolução Normativa n° 482 da

ro como efeito da crise financeira global. Como con-

Aneel), em 2012, foi um grande avanço nesse senti-

sequência, a capacidade instalada de energia solar

do, permitindo que micro e minigeradores de fontes

fotovoltaica quadruplicou e a de eólica, mais do que

incentivadas (hídrica, solar, biomassa e eólica) se co-

dobrou nesse período.

nectassem à rede e vendessem a energia excedente.

Nesse cenário, a Plataforma Empresas pelo

O mercado tem-se mostrado altamente favorá-

Clima (EPC) vem discutindo desde sua criação, em

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2009, questões relacionadas às mudanças climá-

energética brasileira em bases sustentáveis.

ticas no contexto do setor empresarial. O estudo

A atuação da EPC na formação de líderes

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para

para uma economia de baixo carbono e as dis-

uma Economia de Baixo Carbono no Brasil: Energia,

cussões sobre gestão de emissões e da busca por

Transportes e Agropecuária, lançado em novembro

uma maior competitividade para o setor empresa-

de 2010, apontou caminhos para a evolução do se-

rial brasileiro orientam o presente estudo, que pro-

tor energético nacional a partir da promoção de in-

move uma discussão mais aprofundada sobre o

vestimentos em: (i) fontes renováveis de energia; (ii)

tema energia com foco no setor elétrico e nas

conservação e uso eficiente dos recursos energéti-

perspectivas para o ano de 2020.

cos; (iii) modais de transporte eficientes e de menor

As propostas de políticas públicas aqui apre-

custo relativo; (iv) sustentabilidade na mobilidade

sentadas foram elaboradas a partir das contribuições

urbana; e (v) adoção em larga escala de práticas

dos membros da EPC em 2013 e refletem as oportu-

agropecuárias sustentáveis. Essas propostas visam

nidades para a construção de uma matriz elétrica

contribuir para o fortalecimento, aliado ao desen-

mais renovável e diversificada. Também promove a

volvimento tecnológico, da competitividade da

discussão de entraves e desafios do setor, tão mutá-

indústria nacional, a fim de promover a segurança

vel e vulnerável às mudanças do clima.

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ENERGIA 1. 1.1. 1.1.1. 1.1.2. 1.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.3. 2. 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 3. 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.3. 4. 4.1. 4.2. 4.3.

Introdução Fontes de geração de energia elétrica Aspectos técnicos Tipos de fontes energéticas Confiabilidade e complementariedade das fontes Aspectos ambientais Emissões de gases de efeito estufa (GEE) Ocupação do solo e impactos na fauna e flora Aspectos sociais Matriz Elétrica Brasileira Cenário atual Sistema de despacho Capacidade instalada e potencial futuro Emissões de GEE do Sistema Interligado Nacional Análise do cenário e planejamento para 2020 Emissões de GEE na matriz futura Análise do cenário pelas empresas da Plataforma Empresas pelo Clima (EPC) Estrutura e governança do setor elétrico brasileiro Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro Geração Transmissão Distribuição e consumo Geração distribuída Ambientes de Mercado Ambiente de contratação regulada Ambiente de Contratação Livre (ACL) Contratos entre distribuidores e geradores Propostas empresariais de políticas públicas Fator de emissão do SIN Planejamento energético Incentivos às energias renováveis

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06 16 17 22 26 27 29 32 37 38 42 43 46 41 50 53 53 54 55 56 59 60 63 65 68 68 70

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E L É T R I C A

Fontes de geração de

ENERGIA ELÉTRICA

s fontes energéticas são muito diver-

técnico considera a energia útil convertida com

sas e compreendem variáveis que

base nesse potencial teórico em função da efi-

demandam um profundo conhe-

ciência das diferentes tecnologias de conversão

de Baixo Carbono no Brasil

cimento sobre suas características

consideradas para cada recurso.

Os estudos Propostas Empresariais de Políticas

Públicas para uma Economia da Plataforma Empresas pelo Clima (EPC), realizada

e outros fatores relevantes como localização e

Já o potencial econômico considera, além

desde 2010 pelo GVces, em

tecnologia empregada. No estudo das fontes

da sustentabilidade, as variáveis econômica e

setor privado participantes,

energéticas, também se aplicam conceitos fun-

financeira de um recurso energético, sendo ava-

o fim de formular propostas

damentais como capacidade instalada, potencial

liada a viabilidade de transformar aquele recur-

teórico e potencial de mercado.

so em energia aproveitável. Porém, nem todo

caminhada do Brasil rumo

O cálculo dos potenciais técnicos fundamen-

potencial econômico pode ser implementado,

carbono. Em 2010, realizou-

ta-se em duas premissas básicas: o levantamento

tornando necessária a existência de um merca-

de Energia, Agropecuária

da quantidade de fontes primárias disponíveis e

do para tal. Na determinação do potencial de

a consideração da tecnologia mais eficiente de

mercado avalia-se, em cada projeto, o modelo

conversão da fonte em energia (Fujii, Udaeta,

de captação de recursos, esquemas de finan-

2006). O levantamento de fontes primárias deter-

ciamento, formação competitiva e atrativa de

mina, para cada fonte analisada, a quantidade de

preços e garantia de venda da energia que será

energia conversível e aproveitável na região ana-

gerada. Riscos político-econômicos, exemplifi-

lisada, constituindo o potencial teórico. Além do

cados por inclinações de apoio governamental,

estoque energético anual de cada fonte, deve

oscilações de investidores e riscos geopolíticos,

ser avaliada sua característica renovável a fim de

como as variações de suprimento de combustí-

mensurar sua disponibilidade e grau de reposi-

veis fósseis e da taxa de câmbio internacional,

ção – se houver – em médio e longo prazo. A dis-

também são avaliados.

ponibilidade de fontes primárias também pode

É importante ressaltar que os potenciais

ser categorizada por critérios como a facilidade

técnico e de mercado não costumam ter rela-

de acesso à fonte e extração.

ção direta. Assim, mesmo que uma fonte apre-

Como premissas particulares ao cálculo de

sente alto potencial técnico, sua transformação

potenciais teóricos de cada recurso, listam-se a

em energia pode ser de altos custo e risco, tais

disponibilidade de áreas (para o cultivo de bio-

como dificuldades de acesso ao local, falta ou

massa e o aproveitamento e instalação de sis-

dificuldade de acesso a tecnologias e investi-

temas de energias eólica, solar e oceânica), o

mentos, entre outros.

estudo de bacias hidrográficas (para aproveita-

Finalmente, a capacidade instalada de uma

mentos hidrelétricos), entre outros. O potencial

fonte energética refere-se à capacidade máxi-

FIGURA 1: Os potenciais energéticos. Potencial teórico Potencial técnicO

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conjunto com as empresas do é uma série de trabalhos com empresariais de políticas públicas para acelerar a a uma economia de baixo se estudos sobre os setores e Transportes; e em 2011, realizou-se estudos sobre Tratamento de Resíduos e Processos Industriais.

Fonte: compilação própria, adaptado de CASTRO et al., 2010.

Fontes primárias de energia ( qualidade de energia conversível e aproveitável) Viabilidade tecnológica

Potencial Econômico

Viabilidade econômica e financeira

Potencial de mercado

Demanda de mercado e competitividade

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ma de produção da energia para cada recurso, e caracteriza como um dos principais indicado-

Assim, para fins deste estudo, aplicam-se os

res para avaliar a representatividade e expansão

seguintes conceitos:

de uma determinada fonte de energia elétrica.

Energia renovável: energia proveniente de re-

A capacidade instalada também é utilizada em

cursos naturais inesgotáveis e disponíveis con-

análises de confiabilidade, na determinação dos

tinuamente (considera-se que suas reservas

custos e competitividade no setor elétrico. Sua

não se esgotarão). São consideradas energias

determinação depende dos estudos dos poten-

renováveis a solar, eólica, hidrelétrica, de ma-

cias teóricos e de mercado.

rés, biomassa e geotérmica.

1.1. Aspectos técnicos A energia disponível ao homem na superfície da Terra tem origem em quatro fontes distintas:

241 anos, respectivamente (Goldemberg, 2010).

Energia não renovável: energia proveniente de recursos naturais, mas que se esgotarão com o atual ritmo de uso e exploração, pois suas reservas são limitadas. São consideradas ener-

Energia radiante emitida pelo Sol (com uma

gias não renováveis aquelas derivadas de com-

potência da ordem de 174.000 x 1.012 watts)

bustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral, gás

que dá origem aos combustíveis fósseis, à

natural) e a energia nuclear.

biomassa, aos ventos e potenciais hidráulicos;

Para transformar as fontes energéticas em

Energia geotérmica que se origina do interior

energia útil e fazer que estas cheguem a seus

do planeta (32 x 1.012 watts);

destinos de consumo é necessário combinar fa-

Energia proveniente de interações gravitacio-

tores como tecnologia, viabilidade, localização,

nais com a Lua e com o Sol (potência de 3 x

custo etc. Os sistemas de geração e distribuição

1.012 watts); e

utilizados atualmente são focados nos locais de

Energia nuclear (cujos recursos são abundan-

consumo da energia, mas dependem diretamen-

tes, porém exauríveis).

te do local de geração da eletricidade.

À exceção da energia nuclear, todas as de-

O modelo de geração distribuída prevê di-

mais fontes mencionadas acima são fontes re-

versas unidades geradoras de menor escala ins-

nováveis de energia, ou seja, estão disponíveis

taladas próximas aos locais de maior demanda

continuamente, exceto pelas oscilações astro-

elétrica, como grandes centros urbanos. Nesses

nômicas regulares – noite-dia e fases da Lua, no

casos, os custos com a transmissão da energia

caso das marés (Goldemberg, 2010).

são reduzidos, diminuindo ou evitando a depen-

Apesar de serem baseadas em fontes na-

dência de grandes obras de infraestrutura para

turais e teoricamente renováveis, uma questão

levar energia aos locais de consumo. Por outro

fundamental, que se aplica às fontes primárias de

lado, a geração distribuída demanda uma quan-

energia, é a intensidade e velocidade do uso e

tidade maior de unidades de produção.

extração e sua capacidade de se renovar natural-

Já o modelo centralizado de produção con-

mente. As quantidades de recursos energéticos

centra a geração de eletricidade em grandes

em depósitos naturais (reservas) são determi-

usinas, em sua maioria hidrelétricas e termelétri-

nadas ou estimadas com base em prospecções

cas fósseis, que geralmente estão distantes dos

(geológicas, hidrológicas, de regime de ventos) e

grandes centros de consumo. A distância das

dados de engenharia, ao alcance das tecnologias

termelétricas fósseis dos centros de consumo

comerciais de extração e produção. No caso dos

normalmente se deve, principalmente, a ques-

combustíveis fósseis como o petróleo, o gás na-

tões de logística do transporte de combustíveis

tural e o carvão mineral, a intensa exploração de

fósseis, que, em alguns casos, envolve riscos

suas reservas tem promovido a exaustão de suas

consideráveis de contaminação ambiental, entre

reservas, que não conseguem se renovar em igual

outros. O modelo centralizado pode maximizar

velocidade. Nesse contexto, as reservas mundiais

o volume de energia gerada e reduzir custos de

do petróleo, do gás natural e do carvão mineral

produção, mas depende de infraestrutura de

são finitas e devem se esgotar dentro de 41, 64 e

transmissão e distribuição para levar a energia www.fgv.br/ces/epc

elétrica aos consumidores, e os potenciais ga-

terísticas e comportamento diferentes dos ven-

nhos com menores custos de produção podem

tos, daí a necessidade de turbinas diferenciadas

ser perdidos em função de maiores custos e per-

que aproveitem ao máximo o potencial energé-

das de energia na transmissão.

tico de cada sítio. A energia eólica é usualmente

1.1.1. Tipos de fontes energéticas

concentrada em parques eólicos, que permitem um maior volume de geração de energia, para

A seguir são apresentadas as principais fon-

depois serem transmitidos para os locais de con-

tes de energia (renováveis e não renováveis) e

sumo, caracterizando uma geração centralizada.

respectivos potencias técnicos, assim como des-

Porém, também é possível encontrar aerogera-

crição das tecnologias disponíveis para geração

dores isolados para consumo individual, ou seja,

de energia elétrica a partir de cada fonte.

na forma de geração descentralizada.

Energia eólica

áreas costeiras com maior abundância de ventos,

Torres eólicas podem ser instaladas em A energia eólica é produzida por meio de

ou distantes do litoral. As turbinas eólicas offsho-

aerogeradores, equipamentos de até 120 metros

re podem gerar mais energia do que os parques

de altura que transformam a força dos ventos em

instalados em terra e, embora este mercado

energia. Esses equipamentos são compostos es-

represente pouco mais de 1% da capacidade

sencialmente por uma torre, um gerador elétrico

mundial de energia eólica, os mais recentes de-

e uma hélice. O vento faz as pás girarem e esse

senvolvimentos tecnológicos têm sido focados

movimento é transformado em energia elétrica

nesse potencial emergente.

pelo gerador. Os parques eólicos reúnem diver-

No final de 2012, a capacidade instalada eó-

sos aerogeradores instalados em uma mesma re-

lica mundial era de 282.275,3 MW, enquanto que

gião e podem ser localizados em terra (onshore)

no final de 2011 era de 236.749,7 MW. China e Es-

ou no mar (offshore). Cada local apresenta carac-

tados Unidos lideram a expansão desse mercado,

www.fgv.br/ces/epc

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

com capacidade instalada total de 75.324,0 MW

eletricidade com as mesmas características da

e 59.892,0 MW, respectivamente (Ewea, 2013).

energia disponível na rede comercial. A energia

No Brasil, a capacidade instalada total em 2012

solar fotovoltaica pode ser gerada inclusive em

foi de 1.894 MW, contra 1.426 MW, em 2011

comunidades isoladas que não estão conectadas

(MME; EPE, 2012). O aumento de 32,80% da ca-

à rede elétrica.

pacidade instalada nacional da energia eólica

A energia solar concentrada (CSP) consiste

se deve a vários motivos, em especial a evolu-

na produção de eletricidade de modo similar às

ção da tecnologia e a expansão do mercado ao

termelétricas. A diferença é que a energia é obti-

redor do mundo.

da pela concentração de radiação solar. Grandes

O mercado eólico tem se diversificado nos

espelhos ou calhas parabólicas concentram a luz

últimos anos: o domínio alemão já foi superado

solar em uma única linha ou ponto. O calor ab-

pela China e pelos Estados Unidos, e turbinas

sorvido é utilizado para gerar vapor quente em

maiores, com maior capacidade de geração, vem

alta pressão que movimenta turbinas que geram

chegando ao mercado nos últimos anos. Mais de

eletricidade. Em regiões de sol intenso, usinas

150 mil turbinas eólicas estão instaladas em mais

desse tipo, também chamadas de heliotérmicas,

de 50 países ao redor do mundo. No Brasil, a

podem garantir grande produção de eletricida-

realização de leilões de energia exclusivos para

de. Os maiores exemplos estão localizados na

a fonte eólica e o oferecimento de condições

Espanha e nos Estados Unidos, onde a energia é

especiais para a implementação de projetos de

gerada de maneira descentralizada.

geração desse tipo de energia, como redução

Por último, um dos sistemas mais acessíveis

e isenção de impostos, têm trazido diferentes

para aproveitamento da energia solar é o de

fabricantes internacionais ao País e reduzido

aquecedores solares, composto por placas que

drasticamente o preço deste tipo de energia.

captam a energia do sol, geram calor e aquecem

A capacidade instalada nacional deve superar os

água em um reservatório térmico. A aplicação

8 mil MW até 2016, como resultado dos leilões de

dessa tecnologia é considerada uma medida de

energia realizados anualmente desde 2009. Não

eficiência energética, uma vez que as placas so-

é à toa que essa é a fonte renovável de maior

lares não produzem eletricidade mas permitem

crescimento mundial, com taxas anuais superio-

substituir chuveiros elétricos; contribuindo dessa

res a 20% nos último seis anos (Gwec, 2013).

forma para redução da demanda de energia no horário de pico.

Energia solar

Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar,

A energia solar apresenta três grandes mo-

os valores de irradiação solar global incidente

dalidades: energia solar fotovoltaica (PV, da sigla

em qualquer região do território brasileiro (4.200-

em inglês photovoltaic), energia solar concentra-

6.700 kWh/m2) são superiores aos da maioria dos

da (CSP, da sigla em inglês concentrated solar

países da União Europeia, como Alemanha (900-

pannel) e energia solar térmica – para aqueci-

1.250 kWh/m2), França (900-1.650 kWh/m2) e Es-

mento de água.

panha (1.200-1.850 kWh/m2), onde projetos para

A energia solar fotovoltaica (PV) é comu-

aproveitamento de recursos solares, alguns con-

mente produzida de maneira descentralizada,

tando com fortes incentivos governamentais, são

através de painéis fotovoltaicos instalados no

amplamente disseminados.

topo de casas e edifícios que captam a energia

Apesar do grande potencial, a geração de

solar e a convertem em eletricidade. O painel é

energia solar ainda é ínfima, se comparada à ca-

constituído por um conjunto de módulo e bate-

pacidade instalada de outras fontes energéticas

rias recarregáveis associadas a controladores de

no Brasil – embora apresente um significativo

carga. A energia elétrica produzida nos dias de

crescimento nos últimos anos. No ano de 2011 a

sol é armazenada na bateria para ser usada de

capacidade instalada mundial saltou de 40 para

noite ou em dias nublados. O sistema também

cerca de 70 GW, e em 2012 para aproximada-

pode ser conectado à rede elétrica, fornecendo

mente 100 GW, sendo a fonte que mais atraiu www.fgv.br/ces/epc

investimentos em 2012 entre as renováveis (PEW,

um potencial energético expressivo, na ordem

2013). Como consequência, as células fotovoltai-

de 14 GW (o equivalente à usina de Itaipu) se

cas têm registrado considerável queda de preço,

fossem utilizados em sua totalidade para a ge-

com uma redução aproximada de 20% a cada

ração de energia. A projeção da safra de baga-

duplicação da capacidade instalada. Somente no

ço de cana para 2020 projeta um potencial de

período 2009-2012 o número de painéis solares

28 GW (Unica, 2012). Além do bagaço e da palha

operantes no mundo quadruplicou. Assim, nos

da cana, outros resíduos da agroindústria comoa

próximos dez anos, essa tecnologia deve se tor-

casca de arroz e o milho podem ser utilizados

nar competitiva em relação aos preços médios

para a mesma finalidade.

de tarifas elétricas praticadas atualmente. A meta

A utilização da biomassa como fonte de

de custo internacional de 1 dólar americano por

energia elétrica tem crescido no Brasil, principal-

watt (US$1/W) já foi alcançada, sendo que, mes-

mente em sistemas de cogeração no setor indus-

mo no Brasil, onde o preço da tecnologia ainda

trial (pela qual é possível obter energia térmica e

varia entre R$ 7 e 10 por watt, a tendência é uma

elétrica). A capacidade instalada atual de gera-

redução gradativa dos custos. Tendência similar

ção de eletricidade a partir da biomassa no Bra-

é observada também para a energia solar con-

sil é superior a 7 GW (estimativa para o ano de

centrada, cuja grande expansão internacional,

2013). Esse recurso poderia ser mais aproveitado

acompanhada do desenvolvimento tecnológico

se fossem superadas algumas limitações técni-

de armazenamento de calor, projeta seus custos

cas como a estrutura de conexão entre usinas e

futuros em patamares competitivos.

a rede básica, a necessidade de substituição de caldeiras de baixa para alta pressão em usinas

Biomassa combustível

para a cogeração a bagaço de cana. Outra por-

Biomassa inclui toda matéria orgânica ani-

ção desse potencial poderia ser aproveitada com

mal ou vegetal, como resíduos agrícolas e flo-

o uso da palha para geração de energia. A pers-

restais, que pode ser aplicada como combustí-

pectiva é de que a capacidade instalada dessa

vel em usos finais como cocção, aquecimento

fonte de energia aumente 6,5 GW/ano.

de ambientes, movimentação de veículos ou

A viabilidade futura da geração de eletrici-

geração de eletricidade. No Brasil, os principais

dade a biomassa está relacionada às condições

exemplos de biomassa líquida, ou biocombus-

oferecidas a esse recurso, em termos de reduções

tíveis, são o etanol, produzido a partir da cana-

e isenções de encargos e impostos e condições

-de-açúcar, e o biodiesel. O biogás, oriundo do

de financiamento de substituição de caldeiras em

escape de gás metano de aterros sanitários, é

usinas. A formação de preço depende ainda das

um exemplo de biomassa no estado gasoso. Já

condições de distribuição de energia acordadas

a bioeletricidade, ou eletricidade produzida a

entre usinas e o operador do sistema – este com-

partir da biomassa, tem no bagaço da cana seu

ponente pode ser responsável pelo aumento sig-

principal substrato. Após a extração do caldo da

nificativo do preço final disponibilizado por usinas

cana, é possível queimar o bagaço em caldeiras,

distantes dos principais sistemas de transmissão.

produzindo vapor que pode ser reutilizado na forma de calor ou para movimentar turbinas de

Energia Oceânica

geração de eletricidade. Esse processo recebe o

A energia mecânica do movimento das on-

nome de cogeração e é comumente emprega-

das e marés também é capaz de produzir eletri-

do para geração de energia nas próprias usinas

cidade. Esse tipo de geração de energia é feito

sucroalcooleiras. Muitas vezes, a cogeração é

por uma estrutura que interage com o movimen-

superior à demanda da própria usina por ener-

to do mar, convertendo a energia em eletricida-

gia elétrica, e o excedente pode ser conectado

de por meio de sistemas hidráulicos, mecânicos

à rede elétrica e vendido.

ou pneumáticos. A estrutura, ancorada ou fun-

Os volumes de bagaço e de palha da cana

dada diretamente no solo oceânico ou no lito-

disponíveis nos canaviais brasileiros representam

ral, transmite a energia do fundo do mar por um

www.fgv.br/ces/epc

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

cabo elétrico, flexível e submerso, levada até a costa por uma tubulação submarina.

Em países onde há erupções vulcânicas é comum o uso da energia geotérmica; mas já

Represas ou barragens em estuários ou

existe tecnologia para trazer o calor à superfí-

baías com marés de pelo menos cinco metros

cie em qualquer lugar, mesmo que não haja

de extensão são capazes de produzir energia

vulcões. No Brasil, a energia geotérmica apre-

maremotriz. Aberturas na barragem permitem

senta potencial para aquecimento de água ou

que a entrada da maré forme uma bacia. Quan-

ambientes, mas não para a geração de eletrici-

do as portas se fecham, a maré volta e a água

dade. Assim como a energia oceânica, o uso de

pode ser canalizada através de turbinas para

energia geotérmica ainda não representa uma

gerar eletricidade.

parcela significativa do cenário nacional ou mun-

O mesmo princípio pode produzir eletricidade a partir das ondas – ou energia ondomotriz.

dial, sendo necessário o desenvolvimento das tecnologias que as viabilizem.

Outra forma de produção é por tubos concatenados – similares a uma cobra – que, quando fle-

Energia Hidrelétrica

xionados, geram ondas de pressão em fluidos em

A energia hidrelétrica é gerada a partir da

seu interior. A variação da pressão gira turbinas na

energia potencial da água que movimenta tur-

extremidade do dispositivo e a eletricidade pro-

binas, transformando a energia mecânica em

duzida é transportada para a costa por cabos.

energia elétrica a partir de um gerador. Portan-

A geração de energia a partir dessas fontes

to, a geração hidrelétrica depende do fluxo de

oceânicas ainda é pouco utilizada no mundo,

água de um ponto mais alto para um ponto mais

principalmente por se tratar de uma tecnologia

baixo. Esse fluxo pode ser controlado pela cons-

recente e pelos atuais altos custos de implemen-

trução de uma represa, a qual retém a energia

tação de projetos em alto-mar. Existem projetos

potencial da água em seu reservatório. O volume

localizados na Coreia do Sul, com potencial de

de água que movimenta as turbinas é controlado

254 MW, e na Espanha, com potencial de 0,3

de acordo com a demanda de eletricidade.

MW. O Reino Unido também vem se destacando

Uma alternativa aos grandes reservatórios

em estudos e projetos de energia das marés. No

é a tecnologia de “fio d’água”, que aproveita

Brasil, a primeira usina ondomotriz está em proje-

o curso natural dos rios, reduzindo os impactos

to e deve ser construída na costa do Ceará. Ape-

da construção dos reservatórios. Nas usinas de

sar de pouco utilizada, essa fonte representará

fio d’água, entretanto, não é possível controlar a

um acréscimo de 1.000 GW na matriz energética

vazão de água, que dependerá exclusivamente

mundial nas próximas décadas, se aproveitado

do fluxo natural do rio e, portanto, do regime de

10% do potencial energético total das ondas. De

chuvas. Por não armazenarem a energia potencial

acordo com a Coppe/UFRJ, o potencial nacional

da água, as usinas de fio d’água, tem capacidade

de energia oceânica é de 114 GW.

de geração reduzida em períodos secos quando comparadas às usinas com grandes reservató-

Energia Geotérmica

rios. Exemplos típicos de usinas a fio d’água são

O calor e o vapor provenientes das camadas

as pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), cuja

internas da Terra podem ser aproveitados para

capacidade instalada é de até 30 MW. A Resolu-

gerar energia renovável. Em uma usina geotér-

ção no 394 da Aneel (04/12/1998), em seu segun-

mica, água é injetada em uma camada profunda

do artigo, define pequenas centrais hidrelétricas

da crosta terrestre até alcançar o magma, manto

(PCHs) como “empreendimentos hidrelétricos

composto por rochas líquidas a altas temperatu-

com potência superior a 1.000 kW (1MW) e igual

ras. O líquido extraído dessas camadas pode che-

ou inferior a 30.000 kW (30 MW), com área total

gar a uma temperatura de 175 ºC e ser aprovei-

de reservatório igual ou inferior a 3,0 km2”.

tado para o aquecimento de água em edifícios.

O potencial técnico de aproveitamento da

Para gerar eletricidade através do vapor obtido,

energia hidráulica do Brasil está entre os cinco

as temperaturas devem ser superiores a 150°C.

maiores do mundo: o País tem 12% da água doce www.fgv.br/ces/epc

superficial do planeta e condições adequadas

lor aquece a água, cria vapor que move turbinas

para exploração energética deste volume. O po-

ligadas a geradores de energia elétrica. Há vários

tencial hidrelétrico brasileiro é estimado em cer-

tipos de reatores, que diferem em função dos

ca de 260 GW, dos quais 40,5% estão localizados

materiais e da tecnologia aplicada, mas todos

na Bacia Hidrográfica do Amazonas. Para efeito

possuem o mesmo conjunto básico de compo-

de comparação, a Bacia do Paraná responde por

nentes e utilizam como combustível o urânio ou

23%, a do Tocantins por 10,6% e a do São Fran-

o plutônio. As usinas nucleares utilizam ainda um

cisco por 10% do potencial nacional. Contudo,

volume significativo de água para resfriar o siste-

apenas 63% do potencial nacional foi inventaria-

ma de geração, geralmente água do mar ou de

do. A Região Norte, em especial, tem um grande

rios e lagos que estejam próximos à usina.

potencial ainda por explorar (Portal Brasil, 2013).

Por se tratar de um processo extremamente

China, Brasil, Estados Unidos, Canadá e Rús-

perigoso e demandar um tratamento e dispo-

sia representam, juntos, 52% da capacidade ins-

sição específicos para os resíduos gerados, as

talada mundial de energia hidrelétrica, totalizan-

usinas nucleares devem estar localizadas a dis-

do 990 GW. Em 2012, a China produziu 864 TWh

tâncias seguras dos centros urbanos. Porém, as

de energia hidráulica, com uma capacidade ins-

usinas de Angra I, Angra II e Angra III (em cons-

talada de 229 GW; no Brasil, neste mesmo ano, a

trução), estão próximas à cidade do Rio de Ja-

produção de energia hidrelétrica foi de 441 TWh,

neiro, um dos grandes centros consumidores do

ou 12% da produção mundial, tendo uma capa-

Brasil. A opção pela instalação dessas usinas em

cidade instalada de 77 GW. Em outros países,

local relativamente próximo a um centro urbano

como Canadá (376 TWh) e Estados Unidos (277

se deveu à redução dos custos de transmissão.

TWh), a produção foi em média 26% inferior, se

Apesar dos possíveis riscos associados às usinas

comparada com o Brasil, representando menos

nucleares, essa é uma fonte de energia de alta

de 10% da produção total mundial (REN21, 2013).

eficiência, que representa atualmente 2,7% da

O baixo custo operacional de uma hidrelétri-

matriz elétrica nacional (EPE, 2013a).

ca, em função principalmente de sua alta capaci-

A capacidade instalada mundial da geração

dade produtiva e sem a dependência de combus-

nuclear é de 374.524 MWh (FGV, 2013). O Brasil

tíveis fósseis, faz que a energia elétrica oriunda

possui duas usinas nucleares, tendo uma capa-

dessa fonte apresente um dos preços mais bai-

cidade instalada total de 2.007 MW (FGV, 2013),

xos do mercado, atualmente com valor médio de

sendo as usinas de Angra I, com potência de

R$ 114,48 por MWh no mercado nacional. Entre-

657 MW e Angra II, com potência de 1.350 MW

tanto, para construção de hidrelétricas são neces-

(CCEE, 2013).

sários altos investimentos de longo prazo, os quais se contrapõem aos baixos custos de geração.

Energia termelétrica a base de combustíveis fósseis

Energia Nuclear

As usinas termelétricas baseadas em com-

A geração elétrica com base na energia nu-

bustíveis fósseis funcionam a partir de três pro-

clear resulta do aproveitamento energético da

cessos. O primeiro envolve a queima de um

fissão ou divisão de urânio ou plutônio. Quando

combustível fóssil, como gás natural, gás de

o núcleo desses elementos sofre o impacto de

xisto, derivados de petróleo2 e carvão mineral.

um nêutron e o absorve, ele é fissionado (divi-

Essa queima gera calor, que transforma água em

em termelétricas são: óleo

dido) em dois fragmentos, liberando ao mesmo

vapor. No segundo processo, o vapor, em alta

gasolina e óleo ultraviscoso.

tempo, dois ou três nêutrons e energia. Esse

pressão, faz girar turbinas que acionam o gera-

processo se repete sucessivamente, em uma

dor elétrico. No terceiro processo, o vapor é con-

reação em cadeia, liberando grande quantida-

densado, transferindo o resíduo de sua energia

de de energia térmica (calor).

térmica para um circuito independente de refri-

Um reator nuclear cria e controla as reações

geração, retornando a água à caldeira e comple-

de fissão que resultam em energia térmica. O ca-

tando o ciclo. Como o calor produzido em uma

www.fgv.br/ces/epc

Os principais derivados de petróleo utilizados

combustível, óleo diesel,

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

Energia nuclear no Brasil

eatores nucelares para a produção de eletricidade

construção no mundo. Em outros países a, energia nuclear é

foram desenvolvidos nos anos 50 e 60 do século 20,

pouco significante como é o caso do Brasil, em que contribui

beneficiando-se das atividades de enriquecimento de

com menos de 2% da eletricidade.

urânio para armas nucleares e outras tecnológicas realizadas

O primeiro reator nuclear instalado no Brasil foi adquirido no fim da década dos 1960 da Westinghouse. O governo

pelos governos. Vários países carentes de recursos naturais, como a França

brasileiro, em 1975, tentou adquirir o domínio completo da

e o Japão, adotaram e energia nuclear como fonte principal

tecnologia nuclear da Alemanha – incluindo enriquecimento de

de eletricidade para reduzir sua dependência de importações.

urânio como parte de um grande pacote comercial –, mantendo

Outros, como os Estados Unidos e a União Soviética, para

aberta a opção de produzir artefatos nucleares. Esse ambicioso

diversificar suas fontes.

projeto não prosperou e resultou apenas na instalação do

O entusiasmo por energia nuclear diminuiu muito após 1990

Reator Nuclear Angra dos Reis 2. A instalação do terceiro reator se arrasta até hoje.

pelas seguintes razões: Ocorreram acidentes nucleares de grande vulto que demonstra-

Energia nuclear não é uma opção prioritária para o Brasil,

ram que a tecnologia nuclear não era segura como se pensava;

onde existem outras opções mais atrativas, tanto do ponto de

O custo da energia elétrica produzida nos reatores aumentou

vista econômico como ambiental, como por exemplo energia

diante das novas exigências de segurança;

hidrelétrica, eólica, solar e de biomassa.

O problema do armazenamento definitivo dos resíduos nuclea-

As preocupações com as emissões de carbono que resultam

res não foi resolvido.

do uso do carvão (ou gás) para geração de energia elétrica

Após o grave desastre de Fukushima, vários países

podem estimular o uso de energia nuclear, mas os riscos de

decidiram abandonar gradualmente o uso de reatores

acidentes nucelares parecem mais imediatos e mais graves do

nucleares. Permanecem como principais mercados potenciais

que os do aquecimento global cujos efeitos, para muitos, só

a China, Rússia e Índia, onde a presença estatal é muito forte

vão se fazer sentir num futuro distante.

e se encontram cerca de 70% dos cerca de 60 reatores em

Por prof. dr. José Goldemberg, IEE/USP

usina termelétrica é muito alto, é necessário o

da de térmicas fósseis, com previsão de aumento.

resfriamento dos geradores.

Dessa porcentagem, 1,6% corresponde a térmica

Outro aspecto técnico é a utilização de uma chaminé de grande altura, chegando até 300

a carvão e derivados, 3,3% a térmica a derivados de petróleo e 7,9% a térmicas a gás natural.

metros, para retenção das cinzas e outros resíduos voláteis gerados na queima do combustível fóssil. As cinzas, por outro lado, podem ser recu-

1.1.2. Confiabilidade e

peradas e utilizadas em outras atividades, como,

complementariedade das fontes

por exemplo, construção civil, sendo misturadas com o cimento.

Considera-se carvãovapor 5.200 kcal/kg.

A análise da confiabilidade de um recurso energético é resultado da combinação da inter-

A eficiência das usinas termelétricas varia con-

mitência de sua geração – representada pelo seu

forme a tecnologia empregada (tipo de forno para

fator de capacidade –, aliada à disponibilidade

combustão, potencial da turbina etc.) e o tipo de

da fonte energética utilizada e da tecnologia em-

combustível empregado na combustão. Os com-

pregada em sua conversão.

bustíveis mais utilizados, e seus respectivos pode-

A confiabilidade varia consideravelmente de

res caloríficos, são: óleo combustível- 40,2 GJ/t,

acordo com a faixa de potência do recurso ana-

gás natural- 49,8 GJ/t, carvão3 – 20,5 GJ/t.

lisado e, principalmente, de acordo com as ca-

A capacidade instalada nacional da energia

racterísticas da fonte energética. Recursos reno-

termelétrica é de 32.778 MW, incluindo térmicas

váveis costumam apresentar índices maiores de

fósseis e a biomassa. Atualmente, a matriz elétrica

intermitência, pois são regidos por fenômenos

brasileira é composta por 12,8% de energia oriun-

naturais como períodos de chuva, seca, maior www.fgv.br/ces/epc

ou menor intensidade de ventos etc. Já as fon-

a hora do dia, as estações do ano e também de

tes não renováveis como combustíveis nuclear ou

fatores meteorológicos, como nebulosidade. Já

fóssil, apesar de terem uma disponibilidade fini-

a energia oceânica registra maior previsibilidade

ta não estão sujeitas às oscilações de fenômenos

por conta do regime das ondas e marés, em fun-

naturais. Enfim, havendo disponibilidade dessas

ção dos campos gravitacionais da Lua e do Sol. A

fontes, a confiabilidade variará em torno das con-

cogeração a biomassa é sazonal, de acordo com

dições técnicas de funcionamento da usina e da

a safra da cultura agrícola utilizada no processo.

oferta do combustível utilizado em sua operação.

Por fim, a geração hidrelétrica depende do regi-

A intermitência e a previsibilidade de ge-

me pluviométrico e da vazão das usinas, ainda

ração via recursos renováveis são particulares,

que o despacho seja orientado em função do

em duração e regime, a cada fonte energética.

porte dos reservatórios.

A geração eólica, por exemplo, varia de acordo

A intermitência contribui para a crença de

com os regimes de vento e gradiente de pressão

que a geração renovável – principalmente solar

atmosférica, em função de fatores meteorológi-

e eólica – não é suficientemente confiável e que,

cos e da época do ano. A geração solar depende

portanto, a energia renovável não deveria ter uma

da incidência de radiação solar de acordo com

participação significativa na oferta de eletricidade

A Evolução do Gás de Xisto nos Estados Unidos e Possíveis Implicações no Brasil

s Estados Unidos têm promovido uma revolução em

O aumento da penetração do gás de xisto na matriz

sua produção energética recente. Nos últimos cinco

energética tem reduzido, pelo menos em teoria, as emissões

anos, a produção de gás e óleo de xisto avançou 30%,

americana de gases de efeito estufa, uma vez que o gás tem

com alterações econômicas, energéticas e políticas. O gás de

substituído o carvão nas termelétricas. As emissões de gás

xisto, ou shale gas em inglês, é um tipo de gás natural encontrado

natural são pelo menos 60% inferiores às do carvão, mas no caso

em formações rochosas conhecidas como folhelhos. A extração

do gás de xisto, o vazamento de metano verificado no processo

desse gás envolve a perfuração dessas rochas com a injeção de

de fraturamento tende a neutralizar essa vantagem. Se, por um

grandes quantidades de água a alta pressão misturada a areia e

lado, se argumenta que o vazamento de metano é variável de

produtos químicos. Esse processo é conhecido como faturamento

acordo com o campo, por outro, o potencial de aquecimento

hidráulico. O gás de xisto é, portanto, o mesmo combustível

global do metano é pelo menos 21 vezes superior ao do CO2 (e

utilizado pelo mundo. A grande diferença é o seu processo de

foi recentemente revisto para 34 no último relatório do IPCC).

extração, cujo domínio recente abriu caminho para a exploração de jazidas antes consideradas não aproveitáveis. Os benefícios do uso do gás de xisto têm sido claros para

A transformação recente do mercado de óleo e gás pode impactar o Brasil em maior ou menor grau. O País acaba de leiloar o bloco de Libra e conta com o interesse internacional e com

a economia norte-americana: 2 milhões de empregos foram

a estabilidade dos preços do óleo para viabilizar a exploração

criados de 2008 para cá, e o baixo preço do gás tem impactos

de demais blocos do pré-sal. Se a oferta por óleo e gás seguir

positivos sobre o PIB e a indústria local. Mais do que isso, o

aumentando, o preço internacional sofrerá redução, aumentando

aumento da produção está invertendo o panorama energético

a dificuldade em explorar e negociar o petróleo do pré-sal.

e geopolítico do país. A nação que mais consome energia no

Considerando o enorme volume de investimentos previsto para

mundo deve se tornar exportador de energia e reduzir sua

atividades de óleo e gás para o próximo decênio (R$750 bilhões

dependência do petróleo do Oriente Médio.

até 2021 ou 75% de todos os investimentos do setor energético

O aumento nos preços internacionais de petróleo e gás nos

no período), pode-se dizer que a estratégia de apostar no pré-

últimos anos incentivaram o amadurecimento e a viabilidade

sal, em vez de diversificar o portfólio com fontes renováveis,

econômica da tecnologia de fraturamento hidráulico, pesquisada

apresenta altos riscos à economia e ao desenvolvimento do País.

e utilizada desde os anos 1980. A queda de mais de 50% do preço do gás e o aumento de produção devem colocar os EUA na posição de maior produtor de gás natural do mundo em 2015.

www.fgv.br/ces/epc

Por Ricardo Baitelo, doutor em Planejamento Energético pela Escola Politécnica – USP e coordenador da Campanha Energias Renováveis – Greenpeace Brasil

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

ou gerar energia de base, pois seria necessário ter

implementada. Os ventos mostram maior capaci-

capacidade de geração de backup para atender à

dade de geração de energia elétrica justamente

demanda energética em períodos de baixa gera-

quando a afluência hidrológica nos reservatórios

ção renovável ou de alto consumo. Atualmente,

hidrelétricos se reduz. Essa complementariedade

as fontes fósseis compõe a geração de backup

se dá sobretudo entre as usinas eólicas do Nor-

em quase todos os países do mundo, sendo pre-

deste e as bacias hidrográficas da região Norte

dominante o uso de usinas termelétricas fósseis

do País: em períodos de seca, quando os reser-

para a geração de energia em períodos de es-

vatórios estão com níveis baixos, a intensidade

cassez de recursos renováveis. Em adição a isso,

dos ventos é maior; e vice-versa. Há também

argumenta-se que os períodos de maior geração

uma complementariedade entre as fontes hidre-

renovável não coincidiriam necessariamente com

létrica e biomassa, sendo que o período de seca

(maio a novembro), quando acontecem baixas

de que alguns recursos renováveis não são des-

nos reservatórios das hidrelétrica, coincide com

pacháveis, ou seja, técnica e economicamente

a safra da cana-de-açúcar, tornando esta uma

viáveis para atendimento às demandas de consu-

alternativa interessante; e no período de chuvas

mo, é compartilhada pelo setor elétrico de quase

(dezembro a abril) acontece a entressafra. Mes-

todo o mundo (Sovacool, 2008a).

mo em situações em que as fontes renováveis

Por outro lado, exemplos de países como a

não possam atender à totalidade da demanda

Alemanha e a Espanha têm mostrado que é pos-

energética, as usinas térmicas podem completar

sível incorporar grandes quantidades de energia

a disponibilidade de energia, formando assim

renovável de fonte solar e eólica no sistema. Na

uma matriz com fontes complementares entre si.

Espanha, a geração eólica representa 11% da ca-

O fator de capacidade combinada de cada

pacidade instalada total e chega a gerar mais de

fonte cresce em função de sua capacidade ins-

40% da energia instantânea do país em períodos

talada total, não apenas com a combinação de

de fortes ventos, provocando o processo inver-

geração entre diferentes pontos geográficos,

so: desligamento de usinas termelétricas a fim

mas também como consequência do aumento

de aproveitar a geração eólica de eletricidade

da escala de fabricação de equipamentos. A ge-

nessas situações. Na Alemanha, a energia solar

ração eólica registrou um avanço no fator de ca-

já superou a fonte eólica, ambas no patamar dos

pacidade de iniciais 15% para valores superiores

32 mil MW instalados. A geração descentralizada

a 40% nos últimos dez anos. Para a geração solar,

em mais de 8 milhões de telhados e o perfil coin-

índices de 7% nos anos 1980 subiram a mais de

cidente com a demanda de energia em horário

20% para algumas tecnologias, como solar foto-

comercial (das 8 às 18 h) auxiliam o suprimento

voltaica, nos últimos anos (IEA, 2009).

de energia para o país. A expansão eólica e solar

A intermitência da geração solar é critica-

possibilitou o desligamento das usinas nuclea-

da por concessionárias de energia, não apenas

res alemãs, sem comprometer a exportação de

por sua restrição ao atendimento de energia de

carga máxima entre o inverno

energia a países vizinhos. Diferentes estudos

base, como também para energia de ponta. No

vêm mostrando que a implantação de grandes

entanto, essa limitação é minimizada na moda-

quantidades de geração renovável na matriz de

lidade de geração solar concentrada (CSP), na

um país, combinada entre diferentes recursos

qual é possível armazenar parte do calor concen-

em diferentes áreas, promovem uma redução

trado em espelhos na forma de sais ou fluidos,

considerável da intermitência – ainda que não

para uma geração posterior de eletricidade.

Em estados norteamericanos como a

Califórnia, a variação da e o verão chega a ser de mais de 50% do total – de 29 GW em janeiro, a carga salta para 45 GW no verão.

Exceto no caso de tsunamis e terremotos,

especialmente comuns no Japão. O acidente de Fukushima é o mais notório, mas há outros registros, como o vazamento de rejeito nuclear para o mar exemplo no complexo nuclear de Kashiwazaki-Kariwa.

os picos de maior demanda elétrica . Essa visão

se possa deixar de lado o cômputo de custos de

Os recursos energéticos de origem fóssil,

transmissão e a complexidade dessa integração

como carvão mineral e derivados de petróleo,

(Sovacool, 2008a).

não são suscetíveis à intermitência resultante

Neste contexto, merece destaque a com-

de fenômenos naturais5, mas à oferta desses

plementariedade da fonte hidráulica e eólica no

combustíveis. A disponibilidade para essa ofer-

Brasil, uma realidade teórica, porém ainda não

ta é condicionada a fatores técnicos – grau de www.fgv.br/ces/epc

complexidade de extração e transporte desses

no mercado spot6, a custos muitas vezes deze-

recursos – e geopolíticos, como os conflitos e

nas ou centena de vezes superiores aos custos

os desacordos diplomáticos internacionais que

de geração desse operador.

afetem o suprimento desses combustíveis.

As usinas nucleares podem também ser afe-

O mercado spot, ou mercado disponível,

permite apenas transações em que a entrega da mercadoria é imediata e o pagamento é feito à vista. Nos demais mercados,

Além da intermitência da fonte energética

tadas pela indisponibilidade de urânio ou pela

como o futuro ou o mercado

analisada por parte da disponibilidade do recur-

temperatura da água. A operação dos reatores

envolvem prazos que podem

so, a tecnologia empregada na conversão dessa

demanda uso intensivo de água de rios ou lagos

fonte em energia tem grande participação na

próximos, para resfriar o vapor utilizado no ciclo

confiabilidade global de um recurso energético.

termodinâmico. Há casos de usinas que tiveram

Por exemplo, podem ocorrer falhas nos equipa-

seu funcionamento interrompido em função da

mentos ou no funcionamento das usinas gera-

alta temperatura dessa água, insuficiente para

doras, assim como problemas de transmissão,

resfriar o sistema interno (Jacobson, 2008).

paradas para manutenção e outros fatores que

Além de fenômenos naturais, conflitos políti-

também devem ser considerados na análise da

cos como guerras ou atos de terrorismo podem

intermitência de uma fonte.

afetar o suprimento de energia de usinas movi-

Os prejuízos de interrupções (previstas ou

das a combustíveis fósseis. Em períodos de guer-

não) podem ser graves para os geradores, prin-

ra ou em especulações de ataques terroristas em

cipalmente no caso de energia previamente ven-

regiões de exploração do petróleo, houve uma

dida e que não poderá ser entregue em função

oscilação em seu preço, pela incerteza de sua

dessas interrupções na geração. Nessa situação,

exploração. Um exemplo foi a Guerra do Golfo.

a energia a ser entregue precisará ser adquirida

Nesse caso, a geração de forma descentralizada,

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a termo, os pagamentos chegar a até dois anos após a negociação.

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

No caso de um parque eólico, problemas em

uma torre não afetarão o funcionamento do conjunto. Tomando por base o parque eólico de Osório, a indisponibilidade de uma torre de 2MW terá um impacto de 1,33% sobre a geração total do parque. Dessa forma, a indisponibilidade do sistema é uma fração do índice verificado para cada turbina.

E L É T R I C A

realizada por tecnologias como aerogerado-

shore; e painéis fotovoltaicos, que variam entre

res e usinas maremotrizes, é menos suscetível a

0 e 2%. Ressalta-se que essa média refere-se a

interrupção do que usinas de grande porte de

unidades individuais de geração, sendo que no

geração centralizada como termelétricas fósseis,

caso de mau funcionamento ou parada de algum

hidrelétricas ou mesmo plantas de energia solar

equipamento, o conjunto não é completamente

concentrada (Jacobson, 2008).

afetado, representando assim um impacto redu-

Interrupções previstas para manutenção de equipamentos e reabastecimento variam de 5% a

Essa pequena variação de geração em rela-

20% do tempo de funcionamento anual de uma

ção à oferta total contrapõe-se à eventual indis-

usina, o que significa que essas geram na prática

ponibilidade de termelétricas fósseis, que, como

entre 80 e 95% da capacidade instalada teórica,

citado anteriormente, apresentam interrupções

sem contar seu fator de capacidade.

anuais não programadas de 6% e interrupções

Para o carvão, por exemplo, a média de in-

anuais para manutenção de 6,5%, comprome-

terrupções anuais para manutenções programa-

tendo o suprimento de energia.

das é de 6,5%, e a média de interrupções não

1.2. Aspectos ambientais

programadas é de 6%. A disponibilidade de usinas a carvão nos EUA registra limites entre

O meio ambiente é definido como o con-

79 e 92%. A interrupção programada de usinas

junto de fatores que afetam e determinam o

nucleares é de 39 dias a cada 17 meses, ou 7%,

comportamento e sobrevivência dos seres vivos

produzindo uma disponibilidade de cerca de

que o habitam. Faz sentido, portanto, organizar

93% (Lovins, 2009).

a análise das perturbações de atividades ener-

As médias apresentadas acima são elevadas

géticas sob esse meio nas áreas que represen-

em comparação ao tempo de indisponibilidade

tam suas matérias fundamentais: os meios aé-

de aerogeradores – variam entre 0 e 2% para ge-

reo, terrestre e aquático.

radores em terra e entre 0 e 5% para torres off-

zido no sistema7.

As diferentes etapas da cadeia energética, www.fgv.br/ces/epc

como: extração e produção de combustíveis,

de uma escala de tempo que permita seu de-

construção de usinas para geração de energia

senvolvimento tecnológico, seu crescimento em

com transmissão dessa energia aos centros de

escala e redução de seus custos. Esses fatores

consumo, provocam alterações ambientais e

dependerão de vontade política, tanto no âm-

transformam os recursos naturais.

bito federal, quanto estadual e municipal, para

A demanda por energia para o atendimen-

garantir os sinais adequados a esses mercados.

to ao desenvolvimento econômico e social e

Dentre os principais impactos da produção

para o bem-estar da população tem crescido

de energia elétrica no meio ambiente, pode-se

consideravelmente no mundo. Nos últimos 40

citar: poluição atmosférica, com destaque para

anos, a matriz elétrica global praticamente qua-

emissão de gases do efeito estufa, alteração da

druplicou: a geração de eletricidade passou de

vegetação, perturbação da fauna e flora, danos

6,12 mil TWh em 1973 para 22,12 mil TWh em

ao meio físico, terrestre e aquático, inclusive à

2011 (IEA, 2013). Desse total, 68% são represen-

fauna aquática.

tados por fontes fósseis (41,3% de termelétricas a carvão, 21,9% de termelétricas a gás natural e

1.2.1. Emissões de gases

4,8% de óleo combustível).

de efeito estufa (GEE)

Desde a revolução industrial, no século 19,

Diferentes impactos ambientais e tipos de

o uso de combustíveis fósseis passou a ser pre-

emissões atmosféricas ocorrem em cada etapa

dominante na oferta de energia, impulsionando

da cadeia energética, de acordo com as caracte-

o crescimento das emissões de dióxido de car-

rísticas das fontes energéticas e das tecnologias

bono (CO2) e de demais gases. Essa ação acar-

empregadas em sua conversão. As fontes reno-

retou na intensificação gradativa do efeito estu-

váveis costumam apresentar níveis muito baixos

fa (fenômeno natural do planeta Terra em que

de emissões de gases de efeito estufa (GEE), en-

determinados gases na atmosfera impedem que

quanto as fontes não renováveis (à exceção da

parte do calor absorvido do Sol seja dissipado),

energia nuclear) contribuem significativamente

levando ao aquecimento global que tem gera-

para o aumento do efeito estufa no planeta, emi-

do mudança das características do clima, como

tindo grande quantidade desses gases na etapa

ocorrência das chuvas, duração das estações

de produção da energia.

secas, dinâmica de massas e correntes de ar e

Porém, para que as diferentes fontes possam

ocorrência de fenômenos abruptos como ciclo-

ser comparadas de maneira mais coerente sob

nes, tempestades e furacões.

o aspecto de emissões de GEE, devem ser con-

Para minimizar os efeitos nocivos das mudan-

sideradas na análise todas as emissões associa-

ças do clima, são necessárias medidas urgentes

das, sejam elas diretas, sejam indiretas: é neces-

para reduzir e controlar a emissão dos gases de

sária uma análise completa do processo, desde

efeito estufa. O controle dessas emissões passa

a extração das matérias-primas (combustíveis),

por diferentes medidas, entre as quais justamen-

transporte, processo de geração, transmissão e

te a redução do uso dos combustíveis fósseis e a

distribuição da energia. Naturalmente, essa aná-

transição energética em direção à intensificação

lise completa demanda esforços e estudos mais

do uso de energias renováveis.

complexos, sendo que atualmente é comum

Cerca de três quartos das atuais reservas comprovadas de petróleo e gás natural não po-

uma análise simplificada, considerando apenas as emissões diretas da geração da energia.

derão ser consumidas, se quisermos alcançar a

A emissão total de cada recurso energéti-

meta de redução necessária de gases de efeito

co pode ser quantificada por uma análise das

estufa até 2050 (Meinshausen; Hare; et al, 2009).

interações entre todos os processos envolvidos

Complementarmente, o potencial de energias

desde a obtenção do combustível até a geração

renováveis é suficientemente amplo para aten-

de energia. A avaliação de ciclo de vida (ACV)

der à demanda futura de energia. Vale ressaltar

contabiliza todos os custos energéticos desses

que essa substituição deve ser planejada dentro

processos, por meio da coleta e processamento

www.fgv.br/ces/epc

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

de uma ampla gama de dados como implica-

por outro lado, as energias renováveis hidrelé-

ções geográficas dos processos energéticos, a

trica, eólica, solar, oceânica, por não envolve-

qualidade do combustível utilizado nesses pro-

rem a queima de combustíveis fósseis em seus

cessos e a logística envolvida. Naturalmente,

processos, não possuem emissões de GEE di-

tal método gera resultados variados de acordo

retas. Isso também se aplica à geração nuclear.

com os fatores considerados.

Assim, para essas fontes devem ser analisadas

A Tabela 1, a seguir, mostra as emissões de

apenas as emissões indiretas, aquelas prove-

CO2 equivalente de recursos energéticos, refe-

nientes das perdas no processo de transmissão

rentes a sua cadeia energética.

e distribuição, da construção e a operação das

Os valores apresentados na Tabela 1 são provenientes de diferentes fontes e apresentam

usinas, bem como a fabricação e o transporte de equipamentos utilizados.

valores mínimos e máximos elásticos para cada

No caso das usinas nucleares, as emissões

fonte, em função de particularidades envolvidas

indiretas são aquelas provenientes do processo

em sua cadeia energética. A seguir são elen-

de extração e transporte do minério utilizado

cados os principais fatores que influenciam as

(desde sua mineração, processamento e uso

emissões de GEE de cada fonte.

em reatores), da construção da usina e o gas-

Na etapa de geração de energia, usinas

to energético do condicionamento de resíduos

termelétricas com base em combustíveis fós-

e do descomissionamento das usinas, após

seis registram as maiores emissões diretas de

sua vida útil, o que representa alto consumo

GEE decorrentes da combustão: uma usina

de energia e queima de combustíveis fósseis

térmica movida a gás natural emite cerca de

(Sovacool, 2008b). No caso das hidrelétricas,

300 gCO2e/kWh; usinas térmicas movidas a car-

as áreas alagadas para composição dos reser-

vão geram aproximadamente 1.000 gCO2e/kWh

vatórios podem representar uma grande fonte

(Unece, 2007). Em outro extremo, tecnologias

emissora, caso contenham matéria orgânica em

de geração com base em fontes renováveis li-

seu leito, gerando altas emissões de metano

vremente disponíveis na natureza registram

(CH4) decorrentes da decomposição desta. Um

emissões reduzidas, inferiores a 50 gramas de

exemplo representativo é o da hidrelétrica de

CO2 equivalente para o mesmo kWh produzido

Balbina, no Amazonas.

(para energia solar, biomassa e hidrelétricas) e

As usinas movidas a biomassa apresen-

na faixa de 10 gCO2e/kWh, no caso da energia

tam emissões predominantemente advindas

eólica (Jacobson, 2008).

da queima de combustíveis para a geração de

No processo de transformação de energia,

energia, porém apresentam valores muito inferiores às alternativas fósseis como gás natural, óleo combustível e carvão mineral. O CO2

tabela 1: Emissões de GEE de recursos energéticos (em gCO2e/ kWh). Fonte: IPCC; Jacobson, 2008; Sovacool, 2008.

derado biogênico, pois o carbono emitido fora sequestrado anteriormente durante o processo de crescimento do vegetal por meio da fotos-

Emissões (gCO2e/kWh)

síntese. Isso significa que tais emissões não au-

Eólica

2,8-7,4

Solar CSP

8,5-11,3

ao contrário da queima de combustíveis fósseis,

Recurso Energético

Nuclear

9-130

mentam a concentração de CO2 na atmosfera, que lança na atmosfera o carbono que estava estocado no subsolo há milhões de anos.

Biomassa

14-35

Hidrelétrica

17-300

No caso de uma matriz energética, onde há

Solar PV

19-59

contribuição de diversas fontes, a análise mais

Oceânica

emitido durante a queima de biomassa é consi-

34-62

Termelétrica a gás natural

354-469

coerente ocorre na forma de um indicador de

Termelétrica a carvão

744-1050

intensidade carbônica que represente a quan-

Termelétrica a óleo combustível

778-900

tidade de gases emitida para cada unidade de www.fgv.br/ces/epc

energia gerada (geralmente indicado por tCO2e/

1.2.2. Ocupação do solo

MWh). No caso do Brasil, a intensidade carbôni-

e impactos na fauna e flora

ca é calculada mensalmente pelo Ministério de 8

A ocupação de extensões territoriais cons-

Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) , consi-

titui um dos principais impactos de recursos

derando todas as fontes energéticas (usinas) que

energéticos ao meio ambiente, proporcional às

geraram energia elétrica naquele período; em

características naturais e à sensibilidade do local,

2012, o Sistema Interligado Nacional (SIN) re-

e dos impactos decorrentes dessa ocupação. A

gistrou uma emissão média de 0,0653 tCO2 para

avaliação da ocupação do solo por empreendi-

cada MWh gerado.

mento energético é medida pela relação entre a

Diversos estudos de institutos de pesquisa,

área ocupada e a capacidade instalada da usina

associações e outras instituições destacam o po-

ou a energia produzida pelo sistema. No entan-

tencial de redução de gases de efeito estufa por

to, a comparação da área utilizada em cada tipo

meio do emprego de fontes renováveis de ener-

de empreendimento energético envolve outros

gia. Entre eles estão relatórios da McKinsey, da

parâmetros como impactos à área e seu poten-

Agência Internacional de Energia (IEA), do Green-

cial de utilização para outros fins.

peace (em parceria com o European Renewable

No caso da geração renovável, a relação

Energy Council) e do Conselho Global de Energia

entre espaço ocupado e capacidade instalada

Eólica (GWEC), que fazem análises globais sobre

dos empreendimentos varia de acordo com as

as emissões de GEE associadas à energia.

condições naturais do local como relevo e cli-

O relatório da McKinsey, Pathways to low

ma, que impactam na disponibilidade ou aces-

carbon (2009), lista as principais medidas de mi-

so aos recursos, como potencial de vento para

tigação de gases de efeito estufa de diferentes

geração eólica, queda d´água para geração hi-

setores, posicionando-as em função de custo e

drelétrica ou viabilidade do plantio de biomassa

potencial de redução. Além de medidas de efi-

combustível. Por outro lado, as usinas termelé-

ciência energética, o relatório aponta as fontes

tricas dependem apenas da disponibilidade de

eólica, solar com grande potencial de abatimento.

combustíveis para operar, possibilitando maior

A IEA tem lançado anualmente o World

mobilidade geográfica. Nesses casos, a relação

Energy Outlook (WEO), que descreve o estado

entre área ocupada e capacidade instalada é

da arte de fontes renováveis e traça projeções

linear – desde que não considerada a área en-

energéticas mundiais. O estudo de 2011 (WEO

volvida na exploração ou na produção dos com-

2011) trouxe como inovação a inclusão de um ce-

bustíveis queimados nas usinas.

nário que prevê a redução do uso de carvão e

A área ocupada no solo ou fundo do mar

petróleo e multiplica por dez o uso das energias

por uma fundação de torre eólica varia entre

renováveis na geração de energia para que seja

13 e 20 m². Entretanto, o espaçamento entre as

possível atingir a meta global de emissão de GEE

torres, que contribui para um maior aproveita-

abaixo da concentração de 450 ppms – que ga-

mento energético das turbinas, prevê uma área

rante uma probabilidade de 45% de o aumento

total de cerca de 500.000 m² para torres com

da temperatura global até o final do século ficar

turbinas de 5 MW.

abaixo dos 2 graus Celsius. O estudo ainda indi-

No caso da energia oceânica, a ondomotriz

ca que são necessários grandes investimentos fi-

apresenta uma necessidade maior que a mare-

nanceiros no setor energético até o ano de 2020

motriz: uma central oceânica ondomotriz com

para que a meta possa ser atingida. O atraso nas

potencial para 750 kW ocupa 525 m2 na super-

ações pode gerar consequências que custarão

fície do oceano, e uma turbina maremotriz de

caro aos cofres públicos mundiais: para cada

1.000 kW ocupa 288 m2 no fundo do mar – nesse

U$ 1 não investido até 2020 em ações de redu-

caso, a área ocupada não representa interferên-

ção de emissões, como o retrofit de usinas gera-

cia à navegação, mas possíveis impactos à vida

doras de energia, será necessário gastar U$ 4,3

marinha (Jacobson, 2008).

para compensar as emissões de GEE após 2020. www.fgv.br/ces/epc

Os valores mensais da geração de energia

elétrica do SIN estão disponíveis no site do MCTI: http://www.mct. gov.br/index.php/content/ view/74694.html

ppms – partes por milhão

Para hidrelétricas, a relação entre a capaci-

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

dade das usinas e a área utilizada para a forma-

te do tipo de combustível utilizado. Porém, nesse

ção de lagos artificiais mostra grande variação

tipo de geração, a ocupação mais significativa do

de acordo com cada projeto: grandes usinas

solo é referente à produção ou extração de com-

hidrelétricas (UHEs) demandam grandes reser-

bustível – de carvão e urânio a cana-de-açúcar ou

vatórios, enquanto que as PCHs e usinas a fio

outras formas de biomassa – resultando em ín-

d’água, em sua maioria, demandam áreas me-

dices diferenciados de capacidade instalada por

nores por conta da redução ou ausência de re-

área ocupada. Por exemplo, a cogeração de ele-

servatórios. O potencial de geração de energia

tricidade a bagaço de cana ocupa uma extensão

nem sempre está diretamente relacionado à

territorial considerável em função da energia gera-

área ocupada, porém a maioria das UHEs pos-

da, em comparação com as demais termelétricas.

sui capacidade de geração superior às PCHs,

A produção de energia de 10 mil MWh por ano

principalmente em períodos de chuvas, quan-

com base na cogeração com biomassa de cana

do é possível armazenar maior volume de água

demandaria uma área para cultivo de 300 a 1.000

nos reservatórios das UHEs, possibilitando uma

hectares (Boyle, 2004). É importante ressaltar que,

melhor administração da quantidade de água e,

no caso da cana-de-açúcar, a área ocupada pela

consequentemente, da energia gerada.

plantação não está exclusivamente ligada à ge-

Plantas solares de painéis fotovoltaicos ou sis-

ração de eletricidade, sendo utilizado apenas o

temas termossolares (CSP) apresentam áreas simi-

bagaço (resíduo das usinas sucroalcooleiras) para

lares de ocupação: a área requerida para painéis

essa finalidade. Considerando que são geradas

fotovoltaicos é de 1,2 km para cada 100 MW ins-

aproximadamente 23 toneladas de bagaço para

talados, enquanto uma planta de CSP de 100 MW

cada hectare (ha) de cana-de-açúcar cultivado por

utiliza entre 3,8 e 4,7 km incluindo a área adicio-

ano (Macedo et al, 2004), a quantidade de baga-

nal que abriga o sistema de armazenamento de

ço gerado representa cerca de 30% da massa de

energia (Jacobson, 2008).

cana-de-açúcar produzida, que será utilizada para

Usinas termelétricas apresentam áreas similares para a ocupação da usina, independentemen-

a produção de álcool (etanol) e açúcar antes do uso do bagaço para a geração de eletricidade. www.fgv.br/ces/epc

A análise da área ocupada por instalações

atualmente. Foi elaborada a partir de dados de

de usinas ou sistemas energéticos deve consi-

um estudo realizado pelo Ministério de Minas e

derar, além da extensão territorial, o impacto

Energia (MME), fixando a energia gerada em Belo

nos biomas originais e nas atividades econômi-

Monte (40 milhões de MWh) para diferentes siste-

cas e sociais conduzidas previamente no local.

mas energéticos e comparando os valores médios

Também há impactos na área necessária para a

de áreas utilizadas nesses sistemas, com a com-

transmissão da energia, decorrente da instalação

plementação de informação de outras fontes.

de redes e linhas. Como exemplo desses impac-

A “área utilizada (km2)” na Tabela 2 com-

tos, o planejamento da expansão hidrelétrica na

preende a área da usina (local de geração da

Região Norte do Brasil, especificamente pela

energia) e também a área necessária para a ob-

implantação de usinas nos rios Tapajós e Jaman-

tenção do recurso energético, como o cultivo

xim, no Pará, deve afetar diretamente 871 km²

(no caso de biomassa) e a extração (no caso das

de áreas protegidas de floresta (Eletrobrás et al.,

termelétricas a carvão, óleo e das nucleares). As

2009). Em contrapartida, alguns parques eólicos

únicas fontes que não compreendem a área adi-

já aproveitam parte do espaço entre as turbinas

cional de obtenção de recursos são a solar e a

(área desocupada) para outras culturas, reduzin-

eólica, sendo sua “área utilizada (km2)” equiva-

do assim o impacto negativo de sua implantação

lente à área de geração apenas.

e da parcela inutilizada da área total ocupada.

Além dos impactos ambientais diretos de-

Um exemplo é o parque eólico de Osório, no Rio

correntes da construção e implementação de

Grande do Sul, que utiliza a área entre as turbi-

empreendimentos energéticos, há que se con-

nas para pastagens e agricultura.

siderar outros impactos indiretos no entorno,

A Tabela 2, a seguir, apresenta a relação da

na paisagem, na fauna e flora locais. Nesse as-

capacidade instalada (MW) e a área utilizada para

pecto, os impactos gerados pelas grandes usi-

diversos tipos de fontes e usinas em operação

nas hidrelétricas e respectivos reservatórios são

tabela 2: Relação entre Capacidade Instalada e Área ocupada de Recursos Energéticos (ordenados a partir da menor relação MW/km2). Fonte: diversos.

Fonte Energética /Usina

Capacidade Instalada (MW)

Área utilizada (km2)

Relação capacidade/ área utilizada (MW/ km2)

Hidrelétrica – Balbina c

250

2.360

0,11

Biomassa* (FC=48%) b

9.522

12.000 - 80.000 d

0,12-0,8

Hidrelétrica – Tucuruí a

4.240

2.430

1,74

PCHs* (FC=55%) b

8.310

831-1.662

5 - 10

Eólicas* (FC=43%) 5

10.500

921 - 2.100

5 - 11,4 f

Hidrelétrica – Itaipu a

14.000

1.549

9,04

Hidrelétrica – Jirau b

3.300

258

12,5

Solar CSP (FC=25%) 6

18.265

694 – 858

21,3 - 26,3

Hidrelétrica – Belo Monte b

11.233

516

21,8

Nuclear*

5.400

25 – 111

48,8 – 214,3

Hidrelétrica – Xingó a

3.000

Termelétrica Carvão* (FC=85%)

5.372

7,4 - 64,7 f,g

83 – 729 f,g

Solar PV* (FC=16,5%) b

28.000

277 – 336 f

83,3 -101 f

Termelétrica Óleo* (FC=71,9%)

6.350

4,4

1042

REFERÊNCIAS A Mesquita & Milazzo, 2007;

F Jacobson, 2008;

B Mme, 2010;

G Abcm, 2009;

C Wittmann, 2009;

H Diário Oficial, 2008;

D Boyle, 2004;

I Eletronuclear, 2010

E Elaboração própria;

* Em geração elétrica equivalente à da usina de Belo Monte

www.fgv.br/ces/epc

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os mais nocivos, e não se comparam às demais

cidade, produz cinzas em fatores superiores a 5 kg

fontes renováveis e tampouco às usinas hidre-

por tonelada de processamento de cana (Leme,

létricas a fio d’água, que não demandam gran-

2005). Outras formas de cogeração com base na

des áreas alagadas para operar. Isso se deve ao

biomassa produzem resíduos sólidos (como cin-

fato de que a construção de reservatórios causa

zas) em proporções diferentes, de acordo com o

significativos impactos na área inundada, provo-

ciclo empregado; para o ciclo BIG-GT (Gaseifica-

cando a perda da vegetação e fauna terrestre,

ção da Biomassa Integrada por Turbina a Gás, da

interferências na migração dos peixes e even-

sigla em inglês), a estimativa apresentada por fon-

tuais mudanças hidrológicas a jusante da repre-

te é de 0,224 g/kWh (Mann; Spath, 1997).

sa. Além disso, alguns reservatórios inundam

A geração geotérmica, por conta de sua

terras com heranças históricas e culturais, como

operação, tem impactos particulares ao solo, re-

a dos indígenas no caso brasileiro.

lacionados à indução de sismicidade (capacida-

As demais fontes renováveis também apresentam impactos na flora e fauna, mas com me-

da massa de fluido geotérmico (HUNT, 2001).

nor intensidade do que os impactos causados

Já as fontes solar fotovoltaica (PV) e solar

pelos grandes empreendimentos hidrelétricos.

concentrada (CSP) impactam o solo por meio

Mesmo que existam impactos na geração de

da produção de efluentes químicos durante o

energia eólica, de biomassa e solar, esses são

processo produtivo de seus componentes e por

considerados ambientalmente aceitáveis, con-

descarte dos fluidos envolvidos na operação das

forme elencado a seguir.

usinas concentradoras de energia solar.

Entre os principais impactos causados pelos parques eólicos podemos citar alteração da

de de geração de tremores no solo) e alteração

1.3. Aspectos sociais

rota de migração de pássaros, além da poluição

Empreendimentos energéticos podem in-

visual e sonora, pois o som do vento nas pás

fluenciar substancialmente o desenvolvimento

implica em um ruído constante. Além disso, de

socioeconômico no seu entorno. Os diversos

acordo com o estudo O Setor Elétrico Brasileiro

impactos decorrentes da inserção de grandes

e a Sustentabilidade no Século 21, verificou-se

empreendimentos são em sua maioria nocivos às

casos de implantação indevida de parques eóli-

populações locais, mas também devem ser anali-

cos em áreas de proteção ambiental, dunas ou

sados benefícios indiretos.

sítios arqueológicos. Desapropriações de faixas

Os casos mais marcantes nesse sentido no

de terra são previstas também para a implan-

Brasil estão relacionados aos grandes empreen-

tação de linhas de transmissão, conectando os

dimentos hidroelétricos. Esses empreendimentos

parques a centrais elétricas e subestações.

demandam grandes modificações no local de im-

A poluição do solo e a contaminação dos ma-

plementação, não somente nos aspectos físico e

nanciais são os principais impactos negativos da

ambiental, mas também na sociedade local. Os

produção de biomassa. Em usinas de etanol, os

impactos negativos desse tipo de empreendimen-

processos de fermentação e destilação produzem

to são normalmente agravados quando o local ca-

efluentes como a vinhaça, organoclorados, cobre

racteriza questões complexas, como difícil acesso,

e outros contaminantes, que, por vezes são de-

questões indígenas, disputas de terra, entre ou-

positados no solo, alterando sua acidez e, poste-

tros; como é o caso das diversas hidrelétricas ins-

riormente, alcançando lençóis freáticos e conta-

taladas e em instalação na região Amazônica. No

minando rios e mananciais próximos à área das

Brasil, cerca de 200 mil famílias foram desalojadas

plantações. A queima dos canaviais altera diferen-

para a construção de aproximadamente 150 usi-

tes parâmetros do solo como umidade, taxa de

nas hidrelétricas em um período que compreende

transpiração, porosidade e repelência à água, tor-

os anos de 1950 e 2005 (Bermann, 2007).

nando-o mais impermeável e, consequentemen-

Inicialmente, ocorre um enorme afluxo de

te, sujeito a erosões (Ferreira, 2006). Essa queima,

pessoas à região do empreendimento, seja

bem como a do bagaço para a geração de eletri-

em função das oportunidades de emprego na www.fgv.br/ces/epc

obra, seja na expectativa de oferecer serviços

populações, especulação imobiliária e indeniza-

ou produtos diversos a esse contingente de tra-

ções por desapropriações de terras. A microge-

balhadores. Invariavelmente, o poder público e

ração pode ainda proporcionar ganho de renda

a infraestrutura local não estão preparados para

pela comercialização da energia excedente ou

absorver esse crescimento populacional repen-

mesmo pelos descontos na tarifa de energia. A

tino, e os serviços públicos muitas vezes não

geração eólica, por sua vez, registra exemplos de

conseguem atender à demanda. O comércio

compartilhamento de terras com outras finalida-

local também não consegue atender ao cresci-

des como pastagens e agricultura, a exemplo do

mento repentino de demanda, o que leva a um

parque eólico de Osório, no Rio Grande do Sul.

aumento nos preços locais de bens e serviços

A contribuição de recursos energéticos ao de-

e gera dificuldades econômicas especialmente

senvolvimento econômico pode ser medida por

para a população de baixa renda.

diferentes indicadores, além da variação do PIB,

No caso da necessidade de construção de

tais como a receita obtida por recolhimento de

grandes reservatórios é comum ainda a remoção

impostos e taxas específicos sobre as atividades

de populações ribeirinhas, indígenas, agricultores

do setor e a redução de importação na balança

familiares, dentre outros, das áreas que serão ala-

comercial, entre outros. Na Espanha, por exem-

gadas. Nem sempre a remoção é bem-sucedida

plo, a indústria eólica contribuiu com 3,27 bilhões

no sentido de preservar a identidade cultural des-

de euros, ou 0,2% do PIB do país, no ano de 2008.

sas populações. Caso semelhante pode ser encon-

O aquecimento econômico traduz-se no aumento

trado para a biomassa: muitas vezes, a área utiliza-

de atividades industriais e comerciais, estimulan-

da para o plantio e cultivo da biomassa é resultado

do a demanda energética local e, por consequên-

do avanço sobre áreas então dominadas pela agri-

cia, contribuindo para o efeito econômico circular.

cultura familiar, e pode comprometer a segurança

O reflexo desses fatores sobre a socieda-

alimentar na região, e descaracterizar a estrutura

de é a criação de empregos diretos e indiretos

socioeconômica local, levando a um êxodo em di-

por consequência da implantação de atividades

reção à áreas urbanas. Monoculturas como a cana-

energéticas (analisada em outro atributo) e da

-de-açúcar e a soja apresentam exemplos de im-

conversão desses empregos em maior renda

pactos sobre a manutenção da agricultura familiar

para a região. A geração de empregos, entre-

e mudanças no padrão de produção agrícola, con-

tanto, um impacto positivo de empreendimen-

forme apontado em trabalho de campo realizado

tos energéticos, muitas vezes não se consolida

em regiões do Triângulo Mineiro e Zona da Mata,

como benefício para o desenvolvimento local já

em Minas Gerais; Oeste Paulista, em São Paulo; Sul

que a maior parte desses empregos é temporá-

e Leste do Mato Grosso do Sul; e Noroeste do Rio

ria e preenchida por imigrantes. Mesmo a ren-

Grande do Sul (Assis; Zucarelli, et al, 2007). Ativi-

da da exploração dos recursos energéticos nem

dades secundárias como a construção de linhas de

sempre se reverte para o desenvolvimento local,

transmissão de energia ou a extração e a produção

como é o caso da distribuição de royalties e par-

de recursos energéticos também podem provocar

ticipações especiais associadas à produção de

deslocamentos de populações.

petróleo e gás natural no Brasil.

Os impactos positivos da implementação de

Cada recurso energético apresenta um po-

empreendimentos energéticos podem ser ilus-

tencial de geração de empregos diferente, com

trados no caso de sistemas descentralizados de

características distintas de acordo com sua ca-

geração de energia. Para esse tipo de geração,

deia energética, que é normalmente dividida nas

a necessidade de realocação de populações e os

seguintes fases: estudos e projetos, produção e

impactos decorrentes do processo são, normal-

processamento de combustíveis (se aplicável),

mente, menores. Na microgeração fotovoltaica,

construção da planta de geração de energia – in-

por exemplo, o uso de telhados de edificações

cluindo a fabricação e instalação de equipamen-

reduz significativamente os impactos sociais, par-

tos – operação e manutenção da usina e desco-

ticularmente no que se refere a deslocamento de

missionamento (se aplicável).

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A Tabela 3, a seguir, indica médias de em-

têm sido particularmente maiores do que inicial-

pregos em função de capacidade instalada de

mente previstos em função de equívocos no plane-

empreendimentos energéticos, nas etapas de

jamento e execução das medidas compensatórias

construção, instalação, manutenção e produção e

inicialmente previstas para o empreendimento. Em

gerenciamento de combustíveis (Rutovitz, 2009).

geral, a comunidade da região é pouco envolvida

Cabe comentar que as taxas de empregos

no planejamento e definição de quais medidas mi-

das fontes eólica e solar apresentam números

tigadoras e compensatórias devem ser adotadas,

relativamente altos em função dos processos

ou seja, na definição sobre quais rumos o desen-

envolvidos na fabricação de componentes e na

volvimento socioeconômico local tomará a partir da

construção de sistemas.

inserção do empreendimento. Mais ainda, as medi-

Os impactos socioeconômicos negativos dos

das mitigadoras raramente são implementadas com

grandes empreendimentos energéticos no Brasil

a antecedência necessária para reduzir os impactos.

tabela 3: Fatores de Empregos para fontes energéticas (em empregos por MW).

Fonte: referências

indicadas para cada item na própria tabela.

Fonte Energética

Construção/Instalação/ Manufatura (Empregos/MW)

Operação/Manutenção (Empregos/MW)

Referência JEDI model

Carvão

14,4

0,25-3,2

Gás natural

3,4

0,47

JEDI model

Nuclear

0,33

Rutowitz, 2009

Biomassa

4,3

4,4

EPRI 2001, DTI, 2004

Hidrelétrica

11,3

0,22

Pembina, 2004

Eólica onshore

15,4

0,4

EWEA, 2009

Eólica offshore

28,8

0,77

EWEA, 2009

Solar fotovoltaica

38,4

0,4

EPIA, 2008; BMU, 2008

Geotérmica

6,4

0,74

GEA 2005

Solar concentrada (CSP)

0,3

EREC 2008

Oceânica

0,32

Serg 2007; Spok, 2008

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Matriz elétrica

BRASILEIRA

Brasil tem sido bem-sucedido em man-

2.1. CENÁRIO ATUAL

ter sua matriz elétrica predominante-

O Balanço Energético Nacional (BEN) apresenta

mente renovável, com taxas próximas a

o cenário energético brasileiro no que tange a oferta e

90%. Essa é uma característica marcan-

o consumo de energia. Dados da última edição do Ba-

te do País, que mantém sua posição entre as matrizes

lanço (EPE, 2013a) relatam uma geração de 552,5 TWh

mais renováveis do mundo, graças, sobretudo, ao apro-

no ano de 2012, que representa um aumento de 3,9%

veitamento do potencial hidráulico do País. No final da

com relação à energia elétrica gerada em 2011. Esse

década passada, a contratação de uma alta proporção

aumento da geração foi compatível com o aumento

de termelétricas fósseis colocou em risco essa posição,

do consumo de eletricidade, que foi de 3,8% no mes-

mas, nos anos seguintes, o aumento da contratação da

mo período. A participação das fontes não renováveis

fonte eólica equilibrou novamente o balanço entre fon-

de energia foi maior em 2012 em relação ao ano ante-

tes fósseis e renováveis.

rior, e passaram a responder por 16,7% do total gera-

Outra característica fundamental da matriz elétrica

do – em 2011, esta parcela era de 11,9%. Ao mesmo

nacional é a combinação hidrotérmica, sendo pratica-

tempo, as fontes renováveis de energia tiveram redu-

mente irrelevantes a participação de outras fontes de

ção de 4,4% em sua participação na matriz nacional,

energia alternativa, tais como a eólica, a solar e a bio-

representando 84,5% em 2012.

massa. A opção pelo aumento da contribuição de fon-

A Figura 2 apresenta a composição da matriz elé-

tes fósseis na geração de energia elétrica contribui para

trica brasileira nos anos de 2011 e 2012 e a participação

uma elevação nas emissões de gases do efeito estufa

de cada uma das fontes de energia na geração de ele-

(GEE), além de aumentar a dependência de recursos

tricidade do País.

não renováveis, nos quais o Brasil não é plenamente

Conforme pode ser observado na Figura 2, hou-

autossuficiente, o que faz que o País dependa de im-

ve uma redução na participação das fontes de energia

portações e fique exposto às variações de preços do

renovável como a hidráulica (-4,9%) e a eólica (-0,4%),

mercado internacional.

sendo que as fontes não renováveis apresentaram

O modelo hidrotérmico opera na base do sistema elétrico nacional, sendo prioritário o despacho da ener-

aumento nas parcelas de carvão e derivados (+0,2%), derivados de petróleo (+0,7%) e gás natural (+3,5%).

gia hidrelétrica. Nos momentos de pico de consumo

Também foi registrado um aumento de 3,8% no

ou em situação de indisponibilidade das hidrelétricas

consumo de energia elétrica no período 2011-2012,

(como secas, queda de fluxo dos rios ou baixos níveis dos reservatórios), as usinas térmicas fósseis são acionadas para atender à demanda. Considerando a crescente da demanda por energia projetada até 2021, será necessário diversificar as fontes que contribuem para o Sistema Interligado Na-

FIGURA 2: Matriz de energia elétrica nacional em 2011 e 2012.

Fonte: Síntese do Balanço Energético Nacional 2013 – Ano base 2012. Empresa de Pesquisa Energética

(EPE), 2013a.

Brasil (2012)

cional visando uma maior garantia no fornecimento de eletricidade. Para tanto, deve-se oferecer incentivos ao desenvolvimento de toda a cadeia produtiva das fontes renováveis alternativas (como solar, eólica e biomassa), que são complementares às usinas hidrelétricas que

7,9%

3,3%

Brasil (2011) 2,7%

1,6%

2,8%

6,8%

6,6%

76,9%

O presente capítulo analisa o cenário elétrico na-

1,4%

0,5%

0,9%

atualmente dominam a geração de energia no País.

4,4%

2,6%

81,8%

cional a partir do Balanço Energético Nacional (BEN) e da previsão feita para o País em 2021 no Plano Decenal de Energia (PDE 2011-2021), tomando como base as questões climáticas. Além de analisar a questão das

Gás natural

Biomassa3

Carvão e derivados1

emissões de GEE, são apresentadas as impressões das

Hidráulica

Nuclear

Derivados de petróleo

organizações-membro da Plataforma Empresas pelo Clima (EPC), que representam o setor empresarial.

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Eólica

1. Inclui gás de coqueria 2. Inclui importação 3. Inclui lenha, bagaço de cana, lixívia e outras recuperações.

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Um exemplo dessa política foi o último leilão de energia de reserva realizado pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE (A-5, em 29 de agosto de 2013), que prioriza usinas termelétricas a carvão e gás natural, ao mesmo tempo, elimina a fonte eólica da disputa. A justificativa que tem sido apresentada constantemente é a falta de confiabilidade das fontes renováveis para atender à demanda futura de energia. Porém, os resultados do leilão indicam que, apesar da baixa confiabilidade das renováveis, as usinas termelétricas fósseis não têm apresentado preços competitivos. No 1º Leilão de Energia A-5/2013, foram negociados Contratos de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado (CCEAR), na modalidade por quantidade para usinas hidrelétricas, e na modalidade por disponibilidade para usinas termelétricas a carvão, gás natural em ciclo combinado ou biomassa (EPE, 2013b). Ao todo foram contratados 19 empreendimentos de geração (para entrega da energia a partir de 1º de janeiro de 2018), que somam sendo que foram consumidos 498,4 TWh no último ano. Para atender a esta demanda, houve um acréscimo na capacidade instalada nacional na ordem de 3,8 GW em 2012. Esse aumento deve-se principalmente às fontes hidráulicas e térmicas, que contribuíram com 47,8% e 40% do total de energia adicional inserida no sistema, respectivamente. Em contrapartida, o crescimento da parcela eólica foi de apenas 12,2%. É importante ressaltar que o incremento na geração de energia foi maior que o do consumo no mesmo período, sendo que parte da energia potencial não foi gerada.

2.1.1. SISTEMA DE DESPACHO O Brasil tem sido bem-sucedido na manutenção de sua matriz elétrica predominantemente renovável e, mesmo que a participação relativa de fontes fósseis tenha aumentado nos últimos anos, ainda são mantidas taxas de participação de fontes renováveis acima de 80%. Enquanto o Brasil apresentou taxas de 84,5% de participação de renováveis na matriz em 2012, a média mundial foi de apenas 19,7% (no ano de 2010). Porém, as decisões do governo brasileiro no que tange a expansão e diversificação da matriz energética nacional têm caminhado na contramão das tendências mundiais por maior participação de fontes renováveis, sendo que as fontes fósseis tem ganhado espaço cada vez maior.

uma capacidade instalada de 1.265 MW, com preço médio de R$124,97/MWh. Nesse contexto é importante lembrar que o preço médio da energia eólica continua inferior ao das demais fontes: no último leilão de reserva exclusivo para eólicas (A-3, realizado em agosto/2013), o preço médio contratado foi de R$ 110,51/MWh. Justifica-se, portanto, a preocupação do governo em retirar as eólicas dos leilões tipo A-5, uma vez que essa fonte pode prejudicar ainda mais as termelétricas a carvão e gás natural, por exemplo, que não poderão oferecer preços suficientemente competitivos. Os resultados do leilão A-5/2013 são apresentados na Tabela 4. Como pode ser observado na Tabela 4, nenhum empreendimento termelétrico fóssil foi contratado no leilão A-5/2013. Apesar de esse leilão priorizar este tipo de fonte, apenas três empreendimentos termelétricos a carvão foram habilitados a participar do leilão e resultaram por não ser contratados em decorrência dos preços pouco competitivos com as demais fontes renováveis participantes. Os principais desafios em torno das usinas hidrelétricas (UHEs) se referem à construção de grandes reservatórios e barragens para potencialização da queda d’água. A esses aspectos característicos das UHEs são atribuídos grandes impactos ambientais e sociais. Além disso, existe o risco de intermitência na

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tabela 4: Resultados do 1º Leilão de Energia A-5/2013, realizado em 29 de agosto de 2013. Fonte: EPE, 2013b.

1o leilão de energia a-5 / 2013 – resultado final Projetos Contratados

Capacidade Instalada (mw)

Garantia física (mw médios)

Preço médio (r$/mwh)

UHE Sinop

400

239.8

109,40

UHE Salto Apiacás

22.9

119,97

PCH

173,5

92,3

127,01

Biomassa (cavalo de madeira)

300

241,2

136,69

Biomassa (bagaço de cana)

347

152,5

133,57

TOTAL

1.265,5

748,7

124,97

Fonte

geração da energia, uma vez que eventos naturais

Cenário Brasileiro 2013, publicado pelo Greenpeace,

como secas extremas impactam diretamente essa

GWEC (Conselho Internacional de Energia Eólica) e

fonte. Segundo as autoridades nacionais, pequenas

Erec (Conselho Europeu de Energia Renovável) de-

centrais hidrelétricas à fio d’água não são suficientes

monstram o contrário, como pode ser observado nos

para suprir a demanda nacional, pois não permitem

cenários descritos a seguir. A Figura 3 ilustra o atual sistema brasileiro de

o armazenamento da energia. Dessa maneira, afirma-se que a energia advin-

operação de fontes de energia, no qual apenas 25%

da de fontes térmicas e fósseis são necessárias para

de participação de energia renovável é variável. Nesse

garantir o fornecimento de energia ao País, conside-

modelo, a energia de base consiste em um abaste-

rando que outras fontes renováveis não seriam su-

cimento de energia mínimo e ininterrupto nas redes,

ficientes para atender à demanda existente. Como

tradicionalmente feito por hidrelétricas, usinas térmi-

consequência, o investimento em fontes fósseis é

ca a carvão e usinas nucleares. Essas fontes produzem

priorizado, tendo como justificativa as dificuldades e

energia trabalhando em capacidade máxima, mesmo

a falta de segurança das fontes renováveis. Porém,

se não houver demanda. Quando a demanda é baixa,

estudos recentes como o Revolução Energética –

a eletricidade produzida por essas fontes é desperdi-

FIGURA 3: Sistema atual de operação e despacho.

Fonte: Revolução Energética – Cenário Brasileiro 2013.

Greenpeace; GWEC, 2013.

CURVA DE CARGA

ENERGIA FLEXÍVEL: OPERADOR DO SISTEMA COMBINA HIDRELÉTRICAS COM TÉRMICAS A GÁS, ÓLEO E DIESEL

ENERGIA RENOVÁVEL FLUTUANTE ENERGIA DE BASE

12h

18h

24h

Período do dia (hora)

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FIGURA 4: Modelo sugerido com energia de base combinada à energia renovável flutuante. Fonte: Revolução Energética – Cenário Brasileiro 2013. Greenpeace; GWEC, 2013.

CURVA DE CARGA

ENERGIA EXCEDENTE

ENERGIA DE BASE PRIORIZADA: NUCLEAR OU CARVÃO NÃO TEM RESTRIÇÕES

ENERGIA DE BASE

12h

18h

24h

Período do dia (hora)

çada (Greenpeace; GWEC, 2013). Usinas hidrelétricas

de consumo de eletricidade ao longo do dia, no qual

com grandes reservatórios e térmicas fósseis (movidas

ocorrem picos e vales que podem ser previstos por

a gás, carvão, óleo ou diesel) podem ser acionadas

medições de energia e séries históricas (Greenpea-

para responder às demandas de consumo energético

ce; GWEC, 2013).

em horários de pico. Assim, na operação desse mo-

Como alternativa ao modelo atual, o referido

delo, a energia de base é a primeira a ser despachada

estudo propõe dois modelos possíveis: um com ma-

porque já está disponível no sistema, enquanto as de-

nutenção da energia de base prioritária (Figura 4) e

mais fontes renováveis (eólica e solar) possuem baixa

outro com priorização da energia renovável variável

participação, sendo acionadas esporadicamente.

(Figura 5), conforme descrito a seguir.

A curva de carga representa um padrão típico

Na Figura 4 é possível observar a manutenção

FIGURA 5: Modelo sugerido com energia de base combinada à energia renovável flutuante. Fonte: Revolução Energética – Cenário Brasileiro 2013. Greenpeace; GWEC, 2013.

CURVA DE CARGA

PRIORIDADE DE DESPACHO A RENOVÁVEIS FLUTUANTES E RESTRIÇÃO À OPERAÇÃO DE ENERGIA DE BASE

12h Período do dia (hora)

18h

24h

www.fgv.br/ces/epc

A Biomassa para Geração de Energia Elétrica

bagaço de cana é o principal biocombustível de

sua capacidade geradora. O Brasil está aumentando sua

geração de termelétrica, porém o licor negro

produção de celulose e instalando grandes plantas. Esse setor

(lixivia), os resíduos florestais, o biogás e a casca de

opera com alta tecnologia na geração, sendo suas caldeiras de

arroz já aparecem na composição da bioeletricidade brasileira.

altíssima pressão, acima de 100 atmosferas, leito fluidizado e

Plantios energéticos de ciclo curto como capim-elefante,

outras tecnologias avançadas. As florestas energéticas estão

sorgo e bambu também já aparecem como plataformas

sendo plantadas e a perspectiva de ampliação das áreas é

viáveis em vários cenários.

grande. O biogás, que já aparece timidamente na geração,

A bioeletricidade contribuiu no ano de 2012 (BEN) com

é proveniente de aterros sanitários, de lodo de esgoto em

6,8% da geração elétrica brasileira. Sendo 79% gerada

ETE´s e de resíduos agroindustriais. O potencial para essa

com bagaço de cana, 14,9% com lixivia, 5% com resíduos

fonte é ainda desconhecido no Brasil. Cenário semelhante

florestais, 1% com biogás e 0,1% com casca de arroz. Embora

pode ser encontrado com a casca de arroz, que ainda não

a matriz elétrica brasileira seja dominada pela geração

teve seu grande potencial explorado, principalmente no

hidrelétrica, que também é renovável, já tem uma crescente

estado do Rio Grande do Sul (embora o arroz seja produzido

participação da bioeletricidade. O modelo dos leilões de

em todo o País).

energia contribui enormemente para o planejamento do setor,

Em termos de tecnologias de conversão da biomassa

porém vem penalizando a geração com biomassa por não

em bioeletricidade, já existe disponibilidade de sistemas

remunerar adequadamente a geração com biocombustíveis.

completos de geração termelétrica com engenharia nacional

A Aneel conduz os leilões de energia e tem recebido enorme

ou em parceria com empresas estrangeiras. Os processos

demanda para fazer as ofertas com base nas fontes: se

mais convencionais, como o ciclo a vapor, usam caldeiras de

adotada essa metodologia, o grande potencial brasileiro de

pressão acima de 65 atm. As tecnologias de gaseificação,

geração com biomassa poderá se viabilizar rapidamente.

para alimentar ciclos combinados de turbinas a gás e a vapor

A participação da biomassa energética no cenário atual da

simultaneamente, ainda esperam por projetos demonstrativos.

matriz elétrica nacional ainda é muito tímida, quando analisada

Os sistemas de geração com motores de ciclo Otto, queimando

a disponibilidade de matéria-prima e o desenvolvimento

biogás, já existem em reduzido número no País, mas poderão

tecnológico na área da bioenergia no País. Se for dado o

ser largamente difundidos tanto para uso urbano em aterros

real valor ao setor por meio das tarifas justas, os desafios da

sanitários e estações de tratamento de esgoto, como no meio

geração mais limpa com biocombustíveis serão alcançados

rural para resíduos animais ou para resíduos da agroindústria

mais rapidamente. As perspectivas são muito grandes entre

de milho, cana e outras. A queima simultânea de combustíveis,

todos os agentes que operam no setor.

fósseis e biocombustíveis, que é conhecida como co-firing

A exportação de energia elétrica pelas usinas de cana é

e que já é comercialmente praticada em outros países (com

atualmente feita por cerca de 25% das mais de 400 unidade

base principalmente na geração com carvão mineral) chegará

existentes no Brasil. A barreira no setor sucroenergético é

ao Brasil rapidamente. Essa tecnologia poderá, por exemplo,

claramente tarifária, pois as tecnologias de alta eficiência,

queimar a palha de arroz deixada no campo com o carvão

como as caldeiras de alta pressão, têm sido introduzidas

mineral e com gás natural também. As tecnologias para uso

com sucesso na reforma do parque gerador das usinas, e

e geração de energia com resíduos sólidos urbanos terão

não falta matéria-prima. A palha da cana (que dispõe de

incentivos baseados na Política Nacional de Resíduos Sólidos

oferta de quantidade igual à do bagaço) ainda não é usada

(PNRS) que poderá mudar radicalmente não somente o

em misturas com o bagaço na geração de energia, sendo

panorama dos aterros sanitários, mas também a geração para

assim, um combustível ainda subutilizado. O setor florestal

áreas urbanas com esse novo combustível.

e as indústrias de base florestal com seus resíduos, com destaque para o setor de celulose, podem aumentar muito

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Por José Dilcio Rocha, pesquisador da Embrapa Agroenergia, Brasília-DF e professor do Mapgro, EE-SP/FGV.

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

da energia de base como despacho prioritário, porém com uma participação crescente das energias renováveis alternativas. Em alguns momentos do dia haverá inclusive oferta de energia renovável superior à demanda – esta sobra de energia pode ser armazenada ou redistribuída para outros locais e utilizada para gerenciamento de crises energéticas, desativando as térmicas durante os picos de consumo. A Figura 5 propõe um modelo com despacho priorizado das energias renováveis flutuantes (superando 25% de participação) e redução da energia de base. Nesse modelo, as fontes térmica a carvão e nuclear compõe a energia de base, mas operando com capacidade reduzida ou totalmente desativadas em momento de grande produção renovável – como abundância de sol e vento. Assim, o despacho das renováveis é garantido.

2.1.2. Capacidade instalada e potencial futuros As fontes renováveis possuem altos potenciais de geração no Brasil, mas ainda há barreiras técnicas e econômicas que precisam ser superadas para permitir uma participação maior dessas fontes na matriz elétrica nacional. A Tabela 5 apresenta os potenciais técnicos das principais fontes de energia no Brasil e seu potencial de mercado, representado pelos aproveitamentos atuais no País. As maiores potencialidades teóricas nacionais são representadas pela energia solar, eólica e hídrica, respectivamente. Conforme citado anteriormente, de acordo

tabela 5: Potenciais brasileiros de fontes energéticas. Fonte: compilação própria (referências na tabela)

1o leilão de energia a-5 / 2013 – resultado final Fonte energética

Potencial Teórico/ Técnico (MW)

Referência

Potencial Realizável/ de Mercado

Hidrelétricas de grande porte

260.000

MME/EPE

30%

Pequenas hidrelétricas

25.000

MME/EPE

30%

Solar concentrada (CSP)

50.000*

CSP Roadmap

Eólica onshore

300.000

Eletrobrás

20%

Eólica offshore

300.000*

Proventos

Solar fotovoltaica (PV)

950.000*

Biomassa (bagaço de cana)

30.000

Única

30%

Oceânica

114.000

Coppe

* Potenciais preliminares (dados não publicados oficialmente)

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com o Atlas Solarimétrico do Brasil (Amarante et

fatores ambientais de grande impacto mundial, sen-

al, 2001), o País apresenta média anual de radiação

do que cada fonte energética têm um potencial dife-

global entre 1.642 e 2.300 kWh/m²/ano. Isso signi-

rente de influência nas questões climáticas. Sabe-se

fica que, teoricamente, se apenas 5% de toda essa

que as fontes renováveis possuem menor emissão de

energia fosse aproveitada, toda a demanda brasi-

GEE associada e que as fontes não renováveis podem

leira atual por eletricidade poderia ser atendida, ou

gerar grandes quantidades de emissões de GEE na

seja, 498,4 TWh (demanda registrada em 2012). A

geração elétrica.

energia solar também recebeu um impulso signifi-

No cenário brasileiro, o setor de energia (consi-

cativo representado pela publicação, em dezembro

derando todas as fontes, não apenas a energia elé-

de 2012, da resolução 482 da Aneel, que permite a

trica) representava apenas 16% do total de emissões

microgeração residencial de energia.

nacionais em 2005. Com o avanço das reduções das

Em seguida, a energia eólica tem um potencial

emissões dos demais setores e, principalmente, pela

nacional estimado em 143 mil MW, segundo o Atlas

redução das taxas de desmatamento no País, as pro-

Eólico Nacional (Amarante et al, 2001) e reavaliado

jeções indicam que em 2010 o setor energético já re-

para valores superiores a 300 mil MW de acordo com

presentava 32% das emissões nacionais e representará

os levantamentos estaduais em curso, considerando

27% em 2020. A Figura 6 indica a transição dos setores

apenas turbinas onshore. A potência instalada contra-

do inventário nacional de 2005 e a projeção para 2020. Atualmente, o Sistema Interligado Nacional (SIN)

tada em 36 meses, de dezembro de 2009 a dezembro de 2012, foi de 7.073,4 MW (Abeeolica, 2012).

brasileiro é composto por diversos atores que geram

O potencial teórico brasileiro para a geração hidrelétrica em usinas de grande porte (UHEs superiores a 30 MW) supera os 260 mil MW (EPE; MME, 2011), dos quais boa parte se concentra na Região

FIGURA 6: Emissões de GEE do Brasil por setor: 2005 e projeção para 2020. Fonte: MCTI, 2013.

Norte do País. O potencial para pequenos aproveitamentos hidrelétricos (PCHs e usinas de até 30 MW) é estimado em 25.913 MW no Brasil (Tiago et al, 2007), com melhor distribuição entre as regiões do País, sendo 27% na Região Sudeste, região de maior demanda energética. Além deste potencial, outros 330.135,39 GWh provenientes de fontes hídricas já são aproveitados atualmente. A energia de biomassa vale-se de diferentes processos para a geração elétrica, sendo o potencial mais notável o da cogeração a bagaço e palha de cana-de-açúcar. Considerando uma produção nacional estimada de 1 bilhão de toneladas de cana-de-açúcar até a safra de 2020/21, poderia-se produzir cerca de 14 mil MW médios de eletricidade, segundo a União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Única, 2012).

3,5

Gt CO2e

PROJEÇÃO 2020 3,2

2 INVENTÁRIO NACIONAL O

3,0 2,5

2,2

2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

1990

2000

1995

2005

2010

2015

2020

MUDANÇA DO USO DA TERRA

AGROPECUÁRIA

ENERGIA

INDÚSTRIA DE RESÍDUOS

Por fim, a energia oceânica, representada pela energia das ondas, poderia atingir 114 mil MW, consi16%

derando a extensão da costa brasileira (Estefen, 2012).

27%

2.2. Emissões de GEE do Sistema Interligado Nacional Conforme descrito no capítulo 2.2.1, as emissões

57%

20%

43%

7% 23%

de gases de efeito estufa (GEE) representam um dos

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Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

Dados do ano de 2011 – Anuário

Estatístico de Energia Elétrica (EPE, 2012).

Dados da ONS – http://www.ons.

org.br/conheca_sistema/o_ que_e_sin.aspx

Usinas funcionando na margem se referem

as que são despachadas para geração de energia apenas em horário de pico.

E L É T R I C A

energia a partir de fontes renováveis e não renová-

somente aquelas que estejam funcionando na mar-

veis. Por se tratar de um sistema único interligado (à

gem13. Se todos os consumidores de energia elétrica

exceção dos sistemas isolados que estão localizados

do SIN calculassem as suas emissões multiplicando a

principalmente na Região Amazônica, e representam

energia consumida por esse fator de emissão, o soma-

apenas 1,7% do consumo total de energia no País11

tório corresponderia às emissões efetivas da geração

e 3,4% da capacidade de produção nacional ), são

da eletricidade do SIN no período (MCTI, 2008). Os da-

consideradas as fontes que suprem tanto o mercado

dos calculados mensalmente são divulgados no site do

cativo quanto o mercado livre, sendo praticamente

MCTI e devem ser utilizados, por exemplo, para a con-

impossível identificar a fonte geradora para cada con-

tabilização das emissões de GEE de uma organização

sumidor do sistema. Apesar de o Operador Nacional

que consome energia da rede (SIN) em seu inventário

do Sistema (ONS) manter registros de todas as usinas

de emissões de GEE. O método de cálculo desse fator,

que operaram durante o ano e quanto foi gerado por

porém, não está publicamente disponível.

cada uma diariamente, esses dados não são públicos.

Sabe-se que as fontes renováveis de energia (hí-

São divulgadas apenas informações agregadas por re-

drica, solar e eólica) e as fontes nucleares não geram

gião do País ou tipo de fonte geradora como no Banco

emissões diretas de GEE na geração de energia, con-

de Informações de Geração (BIG) da Aneel. Por conta

trariamente às fontes não renováveis como as térmicas

disso, os consumidores não conseguem desagregar a

(fóssil e biomassa). Como para o cálculo do FE SIN são

informação disponível, a ponto de ser possível identifi-

contabilizadas todas as fontes conectadas ao siste-

car a origem e o tipo de energia que recebem através

ma, sendo que o MCTI considera que não há emissão

do SIN. Assim, para saber qual é o fator de emissão

de GEE associada à operação das fontes renováveis.

do SIN (FE SIN), ou seja, quanto foi emitido de GEE

Quanto maior o valor do FE SIN registrado, maior

para cada unidade de energia gerada no ano, são con-

será a contribuição de fontes não renováveis (exceto

sideradas todas as usinas que geraram energia no ano

as nucleares) de energia na matriz nacional. É possível

em questão e que utilizaram o SIN para transmissão e

analisar portanto, a partir do FE SIN, as tendências do

distribuição de energia.

cenário nacional à inclusão ou não de fontes fósseis na

Para cálculo do FE SIN, o Ministério da Ciência,

geração de energia.

Tecnologia e Inovação (MCTI) utiliza-se de dados diá-

Segundo dados da U.S. Energy Information Ad-

rios de geração de energia elétrica das unidades gera-

ministration (EIA), o Brasil é o 16º país no ranking de

doras ligadas ao SIN. A quantidade de CO2 associada

emissões de GEE associadas à energia elétrica (fator

à geração de energia elétrica é calculada a partir da

médio calculado entre 1999 e 2002, em tCO2/MWh).

média das emissões da geração, levando em conside-

Enquanto foram registradas 0,093 tCO2/MWh para o

ração todas as usinas que estão gerando energia e não

Brasil, países que também têm investido em geração renovável de energia como Alemanha, Espanha e Reino Unido registraram valores médios muito superiores,

tabela 6: Fatores de Emissão por país – valores médios entre os anos 1999 e 2002.

Fonte: Compilação própria – International

Electricity Emission Factors by Country, 1999-2002, U.S. Energy Information Administration (EIA).

País

É interessante observar que o dado mais recente publicado pelo Brasil é de 0,0653 tCO2/MWh (média para o ano de 2012), o que o coloca em posição

Fator de emissão - média 1999-2002 (tCO2/MWh)

Classificação no ranking da EIA

Costa Rica

0,015

Brasil

0,093

16o

Espanha Reino Unido

ainda melhor no cenário mundial. Porém, esse valor é praticamente o dobro do valor registrado em 2006 pelo SIN, sendo visível um aumento do valor do FE do SIN ao longo dos anos, consequência do aumento da

0,443

participação de fontes não renováveis na geração de

0,475

62o

eletricidade no País. A Tabela 7 retrata a evolução do

Alemanha

0,539

75o

China

0,839

120o

* Valor médio parcial, considerando apenas os valores de janeiro a julho, publicados até o momento de elaboração deste estudo.

como pode ser visto na Tabela 6, a seguir.

fator de emissão do SIN brasileiro no período de 2006 a 2012 (valores calculados e publicados pelo MCTI). Conforme pode ser observado, o fator de emissão nacional já registrou valores muito menores em anos

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na média do ano de 2013 – aumento de 65% com rela-

tabela 7: Fatores de Emissão do Sistema Interligado Nacional (SIN) – valores médios anuais.

ção ao valor de 2012. Esses valores refletem claramen-

Fonte: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI, 2013).

te a participação cada vez mais representativa de fon-

BRASIL

anteriores a 2012, apresentando aumento significativo

tes fósseis de geração de energia na matriz nacional.

∆% (diferença com relação ao ano anterior)

Ano

FE médio do SIN (tCO2/MWh)

políticas (condicionantes dos leilões de energia e os

2006

0,0323

–

planos de expansão da energia elétrica) e econômicas

2007

0,0293

-9%

2008

0,0484

65%

2009

0,0246

-49% 108%

Tanto as variáveis ambientais (como a sazonalidade das chuvas, períodos de seca etc) quanto as variáveis

(desenvolvimento de mercados de energia e variações no preço do MWh) contribuem para essa tendência.

2010

0,0513

Dados do Banco de Informações de Geração

2011

0,0292

-43%

(BIG) da Aneel reforçam a tendência, como pode ser

2012

0,0653

124%

2013*

0,1079

65%

observada a capacidade instalada de cada fonte de

* Valor médio parcial, considerando apenas os valores de janeiro a julho,

energia no SIN – indicados na Tabela 8.

publicados até o momento de elaboração deste estudo.

De maneira geral, a participação das fontes renováveis de energia tem reduzido gradativamente, passando de 83,4% em 2001 para 72% em 2010. Se analisada a evolução do fator de emissão do SIN e

como longos períodos de seca e a expansão da ge-

a capacidade instalada nos anos de 2009 e 2010, é

ração hidrelétrica a partir de PCHs a fio d’água – que

possível observar uma redução de 2% na parcela de

não permitem o armazenamento de água em reserva-

energias renováveis, sendo que no mesmo período

tórios, contribuíram significativamente para o aciona-

o FE SIN praticamente dobrou, tendo aumento de

mento das termelétricas fósseis e deverão agravar este

208%. Isso demonstra que o aumento do FE SIN está

cenário nos próximos anos.

diretamente ligado à decisão de acionar a capacidade

Se comparado com outros países, o Brasil ain-

instalada de fontes não renováveis para geração de

da apresenta vantagem competitiva com relação à

eletricidade. Em outras palavras, além do aumento de

parcela de emissões de GEE associadas à geração

capacidade instalada de fontes não renováveis (2%),

de energia elétrica. Porém, o crescente aumento na

houve maior intensidade no acionamento de fontes

participação das fontes não renováveis tende a pio-

fósseis para geração de eletricidade. Alguns fatores,

rar o cenário, contribuindo significativamente para

tabela 8: Participação das fontes de energia na matriz nacional – capacidade instalada. Fonte: Banco de Informações de Geração (BIG), Aneel, 2013.

CAPACIDADE INSTALADA NO BRASIL – PARTICIPAÇÃO DAS FONTES DE ENERGIA NÃO RENOVÁVEIS

RENOVÁVEIS

TOTAL

TOTAL TOTAL NÃO RENOVÁVEIS RENOVÁVEIS

UHE

PCH

CGH

EOL

SOL

UTE

UTN

2001

82,2%

1,1%

0,0%

14,0%

2,6%

100,0%

83,4%

16,6%

2002

79,1%

1,1%

0,1%

2,5%

0,0%

17,2%

0,0%

100,0%

82,8%

17,2%

2003

77,4%

1,3%

0,1%

0,0%

18,8%

2,3%

100,0%

78,9%

21,1%

2004

74,8%

1,3%

0,1%

0,0%

21,6%

2,2%

100,0%

76,2%

23,8%

2005

75,0%

1,4%

0,1%

0,0%

21,3%

2,2%

100,0%

76,6%

23,5%

2006

74,8%

1,6%

0,1%

0,3%

0,0%

21,2%

2,1%

100,0%

76,8%

23,2%

2007

74,7%

1,8%

0,1%

0,2%

0,0%

21,2%

2,0%

100,0%

76,8%

23,2%

2008

72,8%

2,4%

0,2%

0,4%

0,0%

22,3%

2,0%

100,0%

75,7%

24,3%

2009

70,8%

2,8%

0,2%

0,4%

0,0%

23,8%

2,0%

100,0%

74,1%

25,8%

2010

68,0%

3,0%

0,2%

0,8%

0,0%

26,2%

2,0%

100,0%

72,0%

28,2%

Legendas: CGH – Central Geradora Hidrelétrica / EOL – Usinas Eolioelétricas / PCH – Pequena Central Hidrelétrica SOL – Fontes Alternativas de Energia / UTE – Usinas Termelétricas / UHE – Usina Hidrelétrica / UTN – Usinas Termonucleares

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Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

um aumento nas emissões de GEE. É importante ter

desse documento não conta com a participação de

em mente que as energias renováveis emitem muito

muitos atores do setor elétrico além da EPE e do Mi-

menos gases de efeito estufa em toda sua cadeia,

nistério de Minas e Energia (MME). A próxima edição

tanto na geração, quanto na emissão indireta do

do Plano Decenal, com cenário para o ano de 2022

consumidor dessa energia. A partir de sistemas des-

encontra-se disponível para consulta pública no site

centralizados de energia, podem também reduzir as

da EPE14 desde outubro de 2013.

distâncias entre os centros de produção e às áreas de

O Plano Decenal de Energia (PDE-2012/2021) pre-

Expansão de Energia (PDE)

consumo, reduzindo desperdícios na transmissão e na

vê para o ano de 2021 que a população nacional será

distribuição. Há, portanto, grandes oportunidades a

de 206 milhões de habitantes no ano de 2021 (cresci-

serem exploradas no âmbito do planejamento ener-

mento de 0,6% com relação ao ano de 2011). Além do

gético nacional e que se refletirão diretamente no FE

crescimento populacional, também está previsto um

SIN: a transparência dos dados e métodos utilizados

crescimento significativo dos setores industrial e de

no cálculo desse fator; incentivos à aquisição de ener-

transportes, ocasionando em uma demanda cada vez

gia renovável no mercado livre; incentivos à geração

maior de energia: a previsão é um aumento de 52% do

baseada em fontes alternativas de energia renovável,

consumo de energia per capita no período 2011- 2021.

como a eólica e a solar fotovoltaica, diversificando a

O consumo total passará de 500,1 TWh em 2011 para

matriz nacional e aumentando sua participação são

773,8 TWh em 2021. Para atender a essa demanda, o

exemplos nesse sentido.

PDE 2021 prevê um incremento de 3.000 MWhmed

2.3. Análise do cenário e

ao ano (energia média gerada no intervalo de tempo

planejamento para 2020

expansão do SIN ao longo dos dez anos.

Mais informações sobre a consulta

pública do Plano Decenal de podem ser obtidas no site da EPE: http://www.epe.gov.br/ pdee/forms/epeestudo.aspx

considerado), ou 4,3% a.a., totalizando 42.600 MW de

Atualmente, o planejamento energético do

No que tange a composição da matriz, o PDE

Brasil é fortemente pautado pelo Plano Decenal

2021 prevê um aumento gradativo de todas as fontes

de Energia (PDE), documento elaborado periodica-

energéticas, mantendo praticamente estável a compo-

mente pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE).

sição atual, conforme pode ser visto na Figura 7.

As duas últimas edições do documento, PDE 2020

Da capacidade instalada total prevista para operar

(publicado em 2011) e o PDE 2021 (publicado em

em 2021, a maior parcela será de energias renováveis,

2012) refletem as previsões de consumo de energia,

que somam 83,85% – com as fontes hídrica, eólica, so-

composição da matriz energética e outros aspec-

lar e biomassa –, os restantes 16,15% serão provenien-

tos nacionais. É interessante observar, porém, que

tes de fontes não renováveis, com predominância do

apesar de passar por consulta pública, a elaboração

gás natural (7,18%) e do óleo combustível (4,39%).

FIGURA 7: Evolução da capacidade instalada hidrotérmica do SIN. Fonte: Plano Decenal de Energia 2011-2021; MME; EPE, 2013.

POTÊNCIA INSTALADA (MW)

200.000

HIDRELÉTRICA

OUTRAS FONTES RENOVÁVEIS

NUCLEAR

TÉRMICA

180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 dez 2011

dez 2012

dez 2013

dez 2014

dez 2015

dez 2016

dez 2017

dez 2018

dez 2019

dez 2020

dez 2021

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FIGURA 8: Evolução da capacidade instalada por fonte de geração em 2013 e em 2021, conforme o Plano Decenal de Energia (em%). Fonte: Plano Decenal de Energia 2011-2021 (compilação própria); MME; EPE, 2013.

CENÁRIO 2013 - MATRIZ ELÉTRICA NACIONAL (capacidade instalada)

CENÁRIO 2021 - MATRIZ ELÉTRICA NACIONAL (capacidade instalada prevista)

TÉRMICAS 17,91%

TÉRMICAS 16,15% EÓLICA 8,53%

EÓLICA 3,99%

BIOMASSA 7,38%

BIOMASSA 7,02%

PCH; 3,89%

PCH; 4,00%

HIDRO 64,05%

HIDRO 67,09%

Da parcela renovável, aproximadamente 68%

sentido, a previsão da EPE é de que haja um cres-

correspondem a fontes hidrelétricas (64,05% de

cimento na representatividade dessa fonte, porém

UHEs e 3,89% de PCHs), 8,53% à energia eólica e

ela não consta no planejamento energético nacional

os 7,38% restantes às fontes de biomassa. É interes-

efetivamente, conforme pode ser observado na Ta-

sante observar a ausência da fonte solar no cenário

bela 9 e na Figura 8, que indicam a evolução de cada

previsto para 2021, principalmente considerando

fonte de energia desde 2011 até 2021, em MW e em

o grande potencial nacional para esta fonte. Nesse

porcentagem, respectivamente.

tabela 9: Evolução da capacidade instalada por fonte de geração (em MW). Fonte: Plano Decenal de Energia 2011-2021; MME; EPE, 2013.

FONTE

2011(d)

RENOVÁVEIS

97.317 101.057 107.230 111.118 116.553 122.616 128.214 134.151 139.172 144.889 152.952

HIDRO(a)

77.329 78.959 81.517 83.184 87.576 92.352 97.337 101.223 103.476 106.499 111.723

IMPORTAÇÃO(b)

6.275

6.200

6.120

6.032

5.935

5.829

5.712

5.583

5.441

5.285

5.144

PCH

4.560

5.009

5.221

5.247

5.388

5.448

5.578

5.858

6.168

6.688

7.098

BIOMASSA

7.750

8.908

9.164

9.504

9.554

9.604

9.704

10.454 11.404 12.304 13.454

EÓLICA

1.403

1.981

5.208

7.151

8.100

9.383

9.883

11.033 12.683 14.113 15.563

NÃO RENOVÁVEIS

19.181 20.766 23.395 27.351 27.351 28.756 28.756 28.756 28.756 28.756 29.456

2012

2.350

2013

2.007

2014

2.007

2015

2.007

2016

3.412

2017

3.412

2018

3.412

2019

3.412

2020

3.412

2020

3.412

URÂNIO

2.007

GÁS NATURAL

10.209 10.209 11.362 12.055 12.055 12.055 12.402 12.402 12.402 12.402 13.102

CARVÃO

1.765

2.845

3.205

ÓLEO COMBUSTÍVEL

3.316

3.482

4.739

8.002

ÓLEO DIESEL

1.197

1.395

1.048

687

GÁS DE PROCESSO TOTAL(c)

116.498 121.823 130.625 138.469 143.904 151.372 156.970 162.907 167.928 173.645 182.408

NOTAS: Os valores da tabela indicam a potência instalada em dezembro de cada ano, considerando a motorização das UHE. (a) Inclui a parte brasileira da UHE Itaipu (7.000 MW). (b) Estimativa de importação da UHE Itaipu não consumida pelo sistema elétrico Paraguaio. (c) Não considera a autoprodução, que, para os estudos energéticos, é representada como abatimento de carga. A evolução da participação da autoprodução de energia é descrita no Capítulo II. (d) Valores de capacidade instalada em dezembro de 2011, incluindo as usinas já em operação comercial nos sistemas isolados. Fonte: ONS. FONTE: EPE.

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Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

Figura 9: Acréscimos na capacidade instalada por tipo de fonte, de 2011 a 2021, conforme o Plano Decenal de Energia (em%). Fonte: Plano Decenal de Energia 2011-2021; MME; EPE, 2013 (compilação própria).

MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA - PREVISÃO DE CRESCIMENTO (EM% POR FONTE) 100% 90%

29%

42%

91%

41%

34%

71%

58%

59%

66%

HIDRO

BIOMASSA

EÓLICA

URÂNIO

TÉRMICAS

80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%

2011

As emissões de GEE contabilizadas pelo

PDE consideram apenas as emissões referentes à queima de combustíveis fósseis para a geração de eletricidade, desconsiderando eventuais emissões fugitivas do sistema de transmissão e distribuição da energia, como tampouco emissões de reservatórios de UHEs.

O Plano Decenal de Energia 2011-2021 deixa cla-

ACRÉSCIMO ATÉ 2021

ção da matriz nacional, sendo apenas um aumento no

ro que a matriz elétrica brasileira não sofrerá grandes

volume de energia gerado (em MW).

mudanças nos próximos 10 anos, sendo mantidas praticamente as mesmas fontes de energia, em porcen-

2.3.1. Emissões de GEE na

tagem semelhante de participação. A fonte eólica é a

matriz futura

única que apresenta alterações significativas, com um

As emissões de GEE fazem parte da agenda cli-

acréscimo em sua capacidade instalada, passando de

mática do Brasil, que se comprometeu voluntariamen-

3,99% em 2013 para 8,53% em 2021. Tampouco está

te a reduzir até o ano de 2020 entre 36,1 e 38,9% suas

prevista a inclusão de novas fontes de energia, como

emissões totais de GEE projetadas para aquele ano.

a solar. De maneira geral, a matriz nacional continuará

Esse compromisso foi anunciado em dezembro de

predominantemente renovável em 2021.

2009, durante a 15a Conferência das Partes (COP15) da

No mesmo período, a capacidade instalada será

Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mu-

acrescida em 65,9 mil MW (aumento de 57% da capa-

dança do Clima (CQNUMC). Como parte do plano se-

cidade instalada de 2011), sendo que deste montan-

torial de mitigação e adaptação às mudanças climáti-

te, 84% serão a partir de fontes renováveis e 16% de

cas, parte desta meta se refere à produção e ao uso da

fontes não renováveis. Como pode ser observado na

energia, sendo que em 2020 as emissões desse setor

Figura 9 e na Figura 10, a fonte que terá maior acrésci-

não poderão ultrapassar 680 MtCO2e – neste montan-

mo no período será a eólica, que passará de 1.403 MW

te estão inclusas todas as emissões relativas à queima

em 2011 para 15.563 MW em 2021. Esse incremento

de combustíveis fósseis para uso da energia no País, a

(14.160 MW) representa 91% da capacidade instalada

saber: elétrico, energético, residencial, comercial, pú-

prevista para 2021, ou seja, muitos investimentos de-

blico, agropecuário, transportes e industrial, e também

verão ser feitos para que a energia eólica atinja esses

as emissões fugitivas.

níveis de geração. Os acréscimos nas demais fontes

No que diz respeito às emissões de GEE decor-

não representam mudanças significativas na composi-

rentes da geração de energia elétrica apenas, o Plano

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Figura 10: Acréscimos na capacidade instalada por tipo de fonte, de 2011 a 2021, conforme o Plano Decenal de Energia (em MW). Fonte: Plano Decenal de Energia 2011-2021

(compilação própria); MME; EPE, 2013.

MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA - PREVISÃO DE CRESCIMENTO (EM MW) 200000 180000 65910

160000 140000 120000

35771

116498

100000 80000

88164

60000 40000 8870

20000

5704 7750

HIDRO

BIOMASSA

14160 1403 EÓLICA

2011

Decenal de Energia prevê um aumento das emissões 15

brutas de GEE

no período de 2005 a 2021, passan-

do de 30 MtCO2e para 69 MtCO2e – considerando as emissões do SIN e também da energia autoproduzida. Desse montante, dizem respeito apenas ao Sistema In-

1405 2007 URÂNIO

17174 TÉRMICAS

TOTAL

ACRÉSCIMO ATÉ 2021

FIGURA 11: Participação setorial nas emissões de GEE do Brasil – comparativo 2011-2021.

Fonte: Plano Decenal de Energia

2011-2021; MME; EPE, 2013.

2011

0% 0%

terligado Nacional 20 MtCO2e emitidas em 2011, que passarão a ser 31 MtCO2e em 2021. Esse aumento no

volume de emissões está diretamente relacionado ao aumento da quantidade de energia ofertada, representando um aumento também na participação da

25%

fonte no cenário nacional de emissões – Figura 11.

49%

Na Figura 11, observamos que a participação do

2021

setor elétrico no inventário nacional de emissões de GEE passará de 8%, em 2011, para 11%, em 2021.

Se analisados sob o aspecto relativo à quantidade de energia ofertada, a tendência é de aumento das

SETOR ENERGÉTICO

emissões absolutas de GEE referente à matriz elétrica

RESIDENCIAL

nacional na próxima década. Grande parte desse au-

COMERCIAL

mento se deve ao acionamento cada vez mais cons-

PÚBLICO

tante das fontes fósseis, como usinas termelétricas a

AGROPECUÁRIO

carvão, óleo combustível, gás natural e outros. Como

TRANSPORTES

a previsão é de manutenção do cenário atual, com as

INDUSTRIAL

fontes fósseis operando na base do SIN e atendendo

SETOR ELÉTRICO TOTAL

às demandas dos momentos de pico de consumo

EMISSÕES FUGITIVAS

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11%

0% 0% 4%

26% 42%

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

energético, naturalmente as emissões decorrentes da

por essa fonte. Por outro lado, as condições favorá-

geração de energia serão maiores em 2021. Esse fato

veis de formação de preço da energia e a composi-

é concomitante ao aumento do consumo de energia,

ção dos leilões facilitam a inserção das termelétricas

o que pode gerar ainda mais momentos de carga

fósseis na matriz, atraindo investimentos e amplian-

aumentada no sistema, demandando assim, maiores

do a capacidade de geração – uma situação negativa

períodos de operação com bases fósseis no Sistema

do ponto de vista das emissões de GEE. Para que a

Interligado Nacional.

descarbonização da matriz seja mais efetiva, é neces-

Se, por um lado, a evolução recente da fonte eóli-

sário adotar mecanismos para incorporar as externa-

ca contribui para a manutenção da representatividade

lidades relacionadas às emissões de GEE no custo da

das energias renováveis em nossa matriz, a decisão de

geração da eletricidade dessas fontes.

mudar o status de operação de termelétricas fósseis

A política fiscal em relação a energias renováveis

de “emergencial” para “permanente” deve impactar

precisa ser aprimorada, de forma a incentivar a gera-

consideravelmente as emissões de CO2 equivalente

ção renovável e eliminar distorções de carga tributária

do setor elétrico. Para efeito de comparação, uma

que acabam penalizando a geração de fontes reno-

térmica movida a combustíveis fósseis emite entre

váveis e favorecendo investimentos em fontes fósseis.

300 gCO2e/kWh gerado (no caso do gás natural) até 1.000 gCO2e/kWh (no caso de térmicas a carvão). Já renováveis apresentam índices de emissões inferio-

2.3.2. Análise do cenário

res a 50 gCO2e/kWh (para energia solar, biomassa e

pelas empresas da EPC

hidrelétricas) ou mesmo na faixa dos 10 gCO2e/kWh

A temática das mudanças climáticas e a matriz

(para a energia eólica, a de menor índice de emis-

elétrica nacional foram discutidas no âmbito da Pla-

sões entre todas as fontes) na geração da energia e

taforma Empresas pelo Clima (EPC) em 2011 (foco

operação das usinas.

em eficiência energética) e 2013 (energias renová-

A descarbonização da matriz elétrica brasileira é possível, desde que orientada por planejamento in-

veis), por meio de oficinas e de um grupo de trabalho com as empresas participantes da Plataforma.

tegrado definido por políticas públicas de incentivo

Em exercício realizado durante um dos encon-

a fontes renováveis. A maior inserção de fontes como

tros sobre a expansão da participação das fontes

biomassa e PCHs na matriz depende de condições

renováveis na matriz elétrica brasileira, em abril de

igualitárias de mecanismos de incentivos financeiros

2013, as empresas simularam qual seria o “cenário

nos leilões de energia. Já a energia solar depende de

ideal” da matriz elétrica em 2020. As premissas para

incentivos para o desenvolvimento de um mercado

o exercício eram a consideração de todas as fontes

nacional e políticas industriais para a nacionalização

de energia existentes, com tecnologia conhecida

de fabricantes de painéis, o que seria um vetor de in-

disponível atualmente no mercado, e o aumento

dução de redução dos custos da geração de energia

do consumo de energia elétrica. Também deveriam

tabela 10: Resultados do exercício realizado com as empresas da EPC – cenários da “matriz elétrica ideal” em 2020. Fonte: compilação própria – Plataforma Empresas Pelo Clima (EPC).

FONTES RENOVÁVEIS FONTES DE ENERGIA

HIDRO BIOMASSA EÓLICA SOLAR MARÉS GEOTÉRMICA URÂNIO

Plano Decenal CAPACIDADE INSTALADA

GÁS ÓLEO ÓLEO CARVÃO NATURAL Combustível DIESEL

GÁS DE PROCESSO

68,2%

7,1%

8,1%

0,0%

2,0%

7,1%

1,8%

4,6%

0,6%

0,4%

G1 51,0% G2 51,0%

20,0%

10,0% 3,0%

2,0%

0,0%

1,0%

10,0%

0,2%

2,0%

0,2%

0,6%

10,0%

20,0% 8,0%

1,0%

0,0%

6,0%

1,0%

2,0%

0,6%

0,4%

“Cenário ideal” G3 47,0% G4 68,0%

20,9%

10,0% 8,1%

1,0%

0,0%

2,0%

6,0%

1,0%

4,6%

0,4%

0,2%

4,4%

10,0% 7,6%

0,0%

1,0%

7,0%

0,0%

1,0%

0,6%

0,4%

de Energia (PDE 2011 - 2021)

PREVISTA PARA 2020

FONTES NÃO RENOVÁVEIS

Exercício

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ser considerados no exercício os possíveis impac-

mente para suprir a demanda energética nacional.

tos dessa matriz nos negócios de cada empresa, as

Sabendo que a questão da segurança energética é

emissões de GEE, os custo da energia, outros be-

fundamental para garantia das atividades do setor

nefícios diretos e indiretos e os potenciais impactos

empresarial, a construção de uma matriz mais com-

ambientais e sociais; sendo as questões climáticas o

pleta e diversa reduz a dependência de alguns re-

ponto de partida para composição da “matriz ideal

cursos, sendo possível a escolha da alternativa mais

de 2020”. A Tabela 10 apresenta os resultados do

viável em cada situação da relação oferta-demanda.

exercício realizado.

O resultado desse debate com as empresas re-

Conforme pode ser observado, todos os cená-

flete não somente a necessidade de diversificação da

rios propostos pelos grupos de empresas-membro

matriz elétrica nacional, mas também a premência de

da EPC (G1 a G4, criados arbitrariamente apenas com

um maior envolvimento do setor privado e da socieda-

a finalidade de discutir esse tema) apresentaram uma

de civil como um todo na elaboração do planejamen-

redução significativa da contribuição das fontes não

to energético nacional. Faz-se necessário um maior

renováveis de energia no “cenário ideal” para 2020,

alinhamento das demandas dos consumidores, dentre

principalmente para o gás natural e o óleo combus-

os quais as empresas, com as previsões do governo;

tível. Ao mesmo tempo, sinalizaram um aumento da

buscando um melhor equilíbrio e representatividade

contribuição das fontes renováveis, incluindo a ener-

do planejamento energético nacional em relação aos

gia solar na matriz e aumentando a participação de

recursos naturais, às características da demanda e da

biomassa.

economia brasileira e aos interesses dos compradores

Por outro lado, a previsão do PDE para o mesmo

e consumidores de eletricidade no País. A seguran-

ano não contempla algumas fontes renováveis, como

ça energética do Brasil e a competitividade do setor

a solar e a energia de marés – ambas alternativas em

empresarial brasileiro no exterior em tempos futuros

que o Brasil detém grande potencial energético.

dependem de investimentos em energias renováveis

Desta maneira, fica evidente a preocupação do setor

alternativas. A decisão política e os investimentos ne-

privado com as emissões associadas à energia elétri-

cessários precisam ser feitos o quanto antes para que

ca adquirida, e o interesse por uma maior diversifica-

a economia brasileira esteja preparada para a futura

ção da matriz elétrica brasileira e especialmente pelo

escassez de fontes não renováveis e seja menos vul-

aumento da geração a partir de fontes renováveis

nerável à volatilidade dos preços dessas commodities

alternativas e complementares às utilizadas atual-

no mercado internacional.

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E L É T R I C A

Estrutura e governança do setor elétrico

BRASILEIRO

a última década o setor elétrico brasileiro sofreu várias mudanças, resultando em uma estrutura e governança com diversas peculiaridades hierárqui-

FIGURA 13: Estrutura Institucional do Setor Elétrico, 2013. Fonte: compilação própria

POLÍTICAS E PLANEJAMENTO

cas e comerciais, que são abordadas neste capítulo.

CNPE Conselho Nacional de Política Energética

Anteriormente aos anos 1990, as funções básicas do setor elétrico (geração, transmissão e distribuição) podiam ser desempenhadas por uma mesma empreMME Ministério de Minas e Energia

sa, que podia inclusive estabelecer o preço da energia, caracterizando um modelo verticalizado. Com a separação dos processos de geração, transmissão e

EPE Empresa de Pesquisa Energética

distribuição, ocorreu a desverticalização do modelo anterior, o que trouxe uma evolução, principalmente em relação aos investimentos privados.

REGULAÇÃO E FISCALIZAÇÃO Aneel Agência Nacional de Energia Elétrica

Além da desverticalização, neste capítulo também é abordado o Marco Regulatório do Setor Elétrico, criado em 2004, e a atual forma de comercialização de energia, baseada nesse marco regulatório.

IMPLEMENTAÇÃO

3.1. Estrutura do Setor

ONS Operador Nacional do Sistema

Elétrico Brasileiro

CCEE Câmara de Comercialização de Energia Elétrica

A cadeia produtiva do setor elétrico é formada, principalmente, pelos agentes de geração, trans-

elétrico o governo criou, em 1996, Agência Nacional

missão e distribuição (Figura 12). Essa estrutura

de Energia Elétrica, Aneel.

decorre da desverticalização do setor ocorrida nos

Além das atividades da cadeia da energia elé-

anos 1990, através do Projeto de Reestruturação do

trica, o setor ainda conta com uma estrutura com-

Setor Elétrico Brasileiro.

plexa de governança, composta por diversos ato-

Na prática, a desverticalização significou a inde-

res. A Figura 13 ilustra a estruturação institucional

pendência dos agentes, que passaram a representar

do setor elétrico.

negócios independentes. A regulamentação da ge-

3.1.1. GERAÇÃO

ração e da comercialização foi flexibilizada para permitir a participação de agentes da iniciativa privada

A geração é o primeiro elo da cadeia produtiva,

e incentivar a competição. Já a transmissão e distri-

sendo o segmento responsável por produzir energia

buição, que são naturalmente centralizados e domi-

elétrica e injetá-la nos sistemas de transporte (trans-

nados por uma pequena parcela de agentes, conti-

missão e distribuição), para que chegue aos consu-

nuaram sendo considerados como serviços públicos.

midores. Os agentes de geração são organizados

Para fiscalizar e regular a cadeia produtiva do setor

nas classes abaixo:

FIGURA 12: Cadeia Produtiva do Setor Elétrico Brasileiro, 2013. Fonte: compilação própria

GERAÇÃO

TRANSMISSÃO

DISTRIBUIÇÃO

CONSUMIDOR CATIVO

COMERCIALIZAÇÃO

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Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

Para fins dispostos em lei, considera-se

Poder Concedente: a União, o Estado, o Distrito Federal ou o Município, em cuja competência se encontre o serviço público, precedido ou não da execução de obra pública, objeto de concessão ou permissão.

E L É T R I C A

Concessionário de Serviço Público de Geração:

te no Brasil, um país com dimensões continentais.

agente titular de concessão para exploração

Os equipamentos obsoletos que predominam nos

de ativo de geração a título de serviço público,

sistemas de transmissão do SIN potencializam ainda

outorgada pela União, designada como Poder

mais esses problemas.

Concedente16.

Ao analisarmos o aspecto da logística da trans-

Produtor Independente de Energia Elétrica:

missão da energia, não podemos deixar de comen-

agente individual, ou participante de consórcio,

tar sobre a geração distribuída (GD). A GD consiste

que recebe concessão, permissão ou autorização

em usinas geradoras (geralmente de médio e pe-

do Poder Concedente para produzir energia des-

queno porte) conectadas diretamente ao sistema

tinada à comercialização por sua conta e risco.

elétrico de distribuição do comprador da energia.

Autoprodutor: agente com concessão, permissão

Se aplicam ao modelo de geração distribuída as

ou autorização para produzir energia destinada a

fontes solar, eólica, PCHs e termelétricas. Para via-

seu uso exclusivo, podendo comercializar even-

bilizar esta conexão direta, os centros geradores de

tual excedente de energia desde que autorizado

energia estão localizados geralmente próximos ao

pela Aneel.

consumidor e respectivo sistema de transmissão de energia. Assim, o fornecimento da energia elétrica

3.1.2. TRANSMISSÃO Após a energia ser gerada, esta chega às dis-

duzindo as perdas de energia que ocorrem no processo de transmissão.

tribuidoras através das linhas de transmissão e pos-

Para geradores que estão localizados a distân-

teriormente é repassada aos consumidores finais. A

cias maiores de seus consumidores, e que não estão

distância de um recurso energético até os centros

conectados ao SIN, existem arranjos de conexão de

de consumo é um importante atributo na avaliação

transmissão que podem ser compartilhados. O acesso

de viabilidade desse processo, tanto para geradores

desses geradores às instalações de transmissão de In-

quanto para consumidores de energia. Para os gera-

teresse Exclusivo de Centrais de Geração para Cone-

dores, o ponto de conexão da usina à rede repercu-

xão Compartilhada (ICG) permite o compartilhamento

te em termos logísticos, técnicos e econômicos. Para

dos custos de acesso à rede básica entre dois ou mais

os consumidores, impacta diretamente no preço a

geradores (Kelman, 2009). Esse arranjo vem sendo uti-

ser pago pela energia elétrica, visto que os custos

lizado por novas centrais geradoras eólicas, pequenas

pelo transporte da energia estão inclusos na conta

hidrelétricas e usinas de cogeração a biomassa.

de luz paga pelos consumidores.

O sistema brasileiro hoje é composto predomi-

O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS)

nantemente por linhas de baixa tensão (230 kV), que

é o órgão responsável pela coordenação e pelo

representam 45% das linhas em operação. Outra

controle da operação das instalações de geração

parcela predominante do sistema é composto por

e transmissão de energia elétrica no Sistema Inter-

linhas de tensão de 500 kV (33%), sendo que apenas

ligado Nacional (SIN), sob a fiscalização e regulação

3% das linhas permite tensões de 750 kV ou maiores,

da Aneel. O SIN congrega o sistema de geração e

conforme pode ser observado no Gráfico 1.

transmissão, permitindo o intercâmbio de energia elétrica entre as diversas regiões brasileiras.

A configuração do sistema de transmissão prejudica o fornecimento da energia, uma vez que as

Em relação à questão logística, há diferentes

perdas técnicas na transmissão são grandes: cerca de

disposições ou configurações de transmissão de

20% de toda energia é desperdiçada no processo de

energia do ponto de geração até o centro de con-

transmissão e distribuição, segundo o relatório O se-

sumo ou de carga. As usinas hidrelétricas, principais

tor Elétrico Brasileiro e a Sustentabilidade no Século

fontes de geração de energia no Brasil, por exemplo,

21. No Chile e na Europa, esta perda é de 6% e 7%,

situam-se longe dos centros de consumo. As distân-

respectivamente. As perdas têm relação direta com

cias tornam o processo de transmissão e distribuição

a tensão da linha: quanto maior a tensão, menor a

complexos e vulneráveis, com riscos de interrupção

perda de energia transportada.

do fornecimento e perda de energia, principalmen-

da GD dispensa o transporte de longas distância, re-

As perdas de energia são classificadas como

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GRÁFICO 1: Estrutura da malha de transmissão de energia elétrica por tensão – Brasil, 2012.

os cofres públicos deixaram de arrecadar cerca de R$ 10 bilhões (11% do faturamento anual do setor elétrico), somente naquele ano (TCU, sem data). Como

Fonte: Ministério de Minas e Energia (MME), 2013.

600 CC 3%

pectivo imposto que não foi recolhido, conclui-se que

resultado, o Acórdão TCU no 2.211/2008-Plenário17

750 KV 3%

500 KV 33%

recomendou que os mecanismos que poderiam con230 KV 45%

tribuir para a redução das perdas elétricas do sistema (estipulados pela Aneel) fossem efetivamente implementados pelo órgão regulador. Uma nova tecnologia vem ganhando destaque

Acórdão TCU no 2.211/2008-Plenário

está disponível para consulta em: http://contas. tcu.gov.br/portaltextual/ ServletTcuProxy e http://contas.tcu. gov.br/portaltextual/ ServletTcuProxy.

na transmissão de energia: a UAT - Ultra-Alta Tensão, é a tecnologia mais indicada para transporte de energia de longas distâncias, característica fundamental no Brasil. A UAT permite um fluxo de energia maior no sistema de transmissão (acima de 800 kV), gerando maior eficiência pela redução de perdas técnicas no transporte da energia. Através do Centro de Pesquisa em Energia Elétrica (Cepel), ligado a Eletrobrás, o governo brasileiro 440 KV 6%

vem estudando a adoção da UAT nas linhas de trans440 KV 6%

missão do País a partir do ano de 2016. Nesse sentido, vale reforçar que 94% da malha de transmissão do Brasil possui tensão que varia de 230 kV a 500 kV,

técnicas e comerciais e refere-se a quantidade de

conforme ilustrado no Gráfico 1 anteriormente.

energia injetada no sistema elétrico, mas não fa-

3.1.3. DISTRIBUIÇÃO E CONSUMO

turada. As perdas comerciais decorrem de furto, fraude ou falta de medição da energia. Já as perdas

A energia transportada pelas linhas de trans-

técnicas resultam da dissipação de energia nos con-

missão chega aos agentes distribuidores e empre-

dutores, sendo portanto, vinculadas às característi-

sas concessionárias que atendem à demanda de

cas físicas das instalações, bem com a manutenção

energia dos consumidores cativos, distribuindo a

e qualidade dos equipamentos – no Brasil, grande

energia elétrica, conforme a Figura 14.

parte dos equipamentos é considerada obsoleta e com baixa manutenção.

Os consumidores cativos são aqueles que devem comprar energia da concessionária, com tarifas

Diante da significativa perda de energia pelos

e condições de fornecimento reguladas pela Aneel.

processos de transmissão, o Tribunal de Contas da

As distribuidoras repassam para os consumidores

União (TCU), realizou uma auditoria para avaliar a

cativos a energia adquirida no mercado regulado

regulação relativa às perdas elétricas em 2007. No

através de leilões.

processo de fiscalização, o TCU buscou identificar o

Além dos consumidores cativos, existem tam-

impacto das perdas técnicas e comerciais nas tari-

bém os consumidores livres e os consumidores es-

fas de todo o sistema elétrico, assim como as ações

peciais. Ambos podem negociar livremente a com-

desenvolvidas pela Agência Nacional de Energia

pra de energia, sendo que os consumidores livres

Elétrica (Aneel) para reduzir e combatê-las. Um dos

devem possuir uma demanda mínima de 3 MW,

resultados dessa auditoria estimou que o impacto

com tensão de fornecimento de 69 KV. O consu-

das perdas eram muito altos, alcançando cerca de 5%

midor especial é aquele com demanda entre 0,5 e

sobre o valor das tarifas pagas pelos consumidores

3 MW, e que tem o direito de adquirir energia de

finais da energia. Em valores nominais, esse aumen-

qualquer fornecedor, desde que a energia adqui-

to correspondia a R$ 4,7 bilhões no ano de 2007. Ao

rida seja oriunda de fontes incentivadas especiais,

considerar a parcela de energia não faturada e o res-

como eólica, PCHs, biomassa ou solar. Vale ressal-

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Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

FIGURA 14: Transporte de Energia para Consumidor Cativo. Fonte: elaboração própria.

GERAÇÃO

TRANSMISSÃO

CONSUMIDOR CATIVO

DISTRIBUIÇÃO

tar que os consumidores livre ou especial podem

energéticas renováveis e eficiência energética, dentre

comprar energia diretamente do gerador ou dos

outras (Art. 2º da Lei nº 10.847/2004). Os principais es-

agentes comercializadores. A Figura 15 explicita o

tudos que embasam a tomada de decisão do Conse-

caminho da energia para consumidor livre ou espe-

lho Nacional de Política Energética, responsável pelo

cial, destacando que a comercialização é feita dire-

planejamento do setor elétrico, são: Plano Decenal

tamente com geradores ou comercializadores.

de Energia (PDE), Plano Nacional de Energia e Balan-

A partir do Gráfico 2, podemos notar que vem crescendo o número de consumidores especiais, o que é bastante favorável para expansão das fontes

ço Energético Nacional (BEN).

3.1.4. GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

renováveis no país, considerando que este tipo de

As empresas distribuidoras têm ainda outra

consumidor pode adquirir apenas energia de fontes

opção de compra de energia, como a aquisição de

especiais incentivadas.

energia de Geração Distribuída (GD), caracterizada

A Câmara de Comercialização de Energia Elétri-

pela geração de usinas de pequeno porte conec-

ca (CCEE) é a instituição responsável por viabilizar as

tadas às redes locais de distribuição (gerenciadas

operações de compra e venda de energia em todo

pelas próprias concessionárias). A contratação da

o SIN. Seguem as principais atribuições deste órgão:

energia é feita por chamada pública, realizada pe-

Implantar e divulgar regras e procedimentos de

las distribuidoras de energia. O montante total da

comercialização; e

energia elétrica contratada nessa modalidade não

Fazer a gestão de contratos do Ambiente de Con-

pode exceder a 10% da carga total da distribuidora.

tratação Regulada (ACR) e do Ambiente de Con-

A vantagem dessa opção sobre a compra de

tratação Livre (ACL), detalhados no capítulo 4.2.

energia de usinas que fazem parte do grupo da

O setor elétrico conta ainda com o apoio da

Geração Operada Centralizadamente (usinas maio-

Empresa de Pesquisa Energética (EPE), que tem por

res de 30MW) é a economia e redução de perdas

finalidade desenvolver estudos e pesquisas destina-

na transmissão pelo fato das geradoras estarem

das a subsidiar o planejamento do setor energético

localizadas em áreas próximas ao distribuidor. Em

nacional. A EPE desenvolve estudos não apenas fo-

muitos casos, os empreendimentos de geração já

cados em energia elétrica, mas também em petróleo

estão conectados diretamente no sistema elétrico

e gás natural e seus derivados, carvão mineral, fontes

de distribuição do comprador. Os maiores impactos

FIGURA 15: Transporte de Energia para Consumidor Livre/especial. Fonte: elaboração própria.

GERAÇÃO

TRANSMISSÃO

DISTRIBUIÇÃO

CONSUMIDOR CATIVO

AGENTE DE COMERCIALIZAÇÃO

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GRÁFICO 2: Número de Agentes por Classe.

Fonte: CCEE, 2013.

NÚMERO DE AGENTES

1200 1000 800 600 400 200 0

2008

2009

2010

2011

2012

2013

AUTOPRODUTOR

GERADOR

DISTRIBUIDOR

COMERCIALIZADOR

113

144

151

PRODUTOR INDEPENDENTE

130

169

262

313

445

438

CONSUMIDOR ESPECIAL

194

219

455

587

985

1073

CONSUMIDOR LIVRE

459

446

485

514

592

612

negativos da produção de energia hidrelétrica por

sistema de compensação. Após a adaptação, a pró-

usinas de grande porte e o avanço da tecnologia

pria distribuidora será responsável pela manutenção

para a geração distribuída tornam essa alternativa

do sistema, incluindo os custos de eventual substitui-

cada vez mais atraente para as distribuidoras.

ção de equipamentos (Aneel, 2012).

E foi com o intuito de estimular ainda mais a ge-

Apesar desse avanço, o fato do micro ou minige-

ração distribuída que a Resolução Normativa nº 482,

rador poder ofertar a energia apenas para distribui-

de 17 de abril de 2012 da Aneel reduziu barreiras

doras locais ainda é uma limitação à expansão dessa

para instalação de geração distribuída de pequeno

modalidade de geração. A possibilidade de venda

porte no Brasil, possibilitando a microgeração (até

para distribuidoras mais distantes aumentaria inclusi-

100 KW de potência), e a minigeração (de 100 KW a

ve a segurança energética, pois um número maior de

1 MW de potência) interligadas à rede. A norma cria

geradores estaria ao alcance dos diversos distribuido-

o Sistema de Compensação de Energia, que permite

res do SIN, mas poderia aumentar as perdas técnicas

ao consumidor instalar pequenas unidades gerado-

de energia para viabilizar estas conexões.

ras em sua unidade consumidora e trocar a energia

O planejamento para geração distribuída no Bra-

excedente com a distribuidora local. Dessa maneira,

sil ainda pode ser melhorado, contemplando meca-

a conta de energia do consumidor será calculada por

nismos que possibilitem sua expansão. Estes mecanis-

meio de um sistema de compensação: a quantidade

mos devem influenciar na formação de preço e devem

de energia que fornecer à distribuidora (energia ex-

vir acompanhados de regras mais abrangentes de

cedente) será descontada de sua conta de energia

comercialização da energia a partir da geração distri-

futura, resultando em economia de recursos. A regra

buída. A Cogen, Associação das Indústrias de Coge-

é válida para geradores que utilizem fontes incenti-

ração de Energia, defende que um dos mecanismos

vadas de energia (hídrica, solar, biomassa, eólica e

necessários para expansão da GD seja a realização de

cogeração qualificada18). O consumidor que instalar

um leilão anual para atender parte da necessidade de

um sistema de micro ou minigeração distribuída será

contratação de energia pelas distribuidoras. A organi-

geralmente convertida total

responsável inicialmente pelos custos de adequação

zação também defende que o preço teto deste leilão,

elétrica, a partir da energia

do sistema de medição, necessário para implantar o

calculado pelo Ministério de Minas e Energia, leve em

um ou mais combustíveis.

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Cogeração qualificada: processo

de produção combinada de calor útil e energia mecânica, ou parcialmente em energia química disponibilizada por

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A Inserção das Redes Elétricas Inteligentes (Smart Grids) no Setor Elétrico Brasileiro

m modelo de redes inteligentes ou smart grid inclui os

sistemas, soluções integradas e padrões para implementação

fluxos de energia e de informações entre os geradores,

de redes elétricas inteligentes no Brasil. Essa é uma iniciativa

transmissores, distribuidores, consumidores, mercado,

destinada à coordenação das ações de fomento à inovação e

provedores de serviços e operador em um sistema elétrico. Os

ao aprimoramento da integração dos instrumentos de apoio

fluxos bidirecionais e as conexões entre esses agentes formam

disponibilizados pelo BNDES, pela Aneel, e pela Financiadora

a base para uma gestão inteligente e dinâmica da rede de

de Estudos e Projetos (Finep).

energia. Três fatores distintos podem ser identificados nesse

inteligentes estão se tornando mais competitivas em termos

computação. Sendo que os dois últimos são componentes

de custos. Dessa forma, passam a ser viáveis para utilização

da plataforma de infraestrutura necessária para as redes de

pelas empresas que buscam o aumento da confiabilidade do

energia inteligentes.

suprimento de energia, a redução dos custos de operação

Em geral, em todo o mundo, a implantação dos modelos de smart grid foi viabilizada pela articulação de ações do governo e das agências reguladoras com o objetivo de criar um balanço

e manutenção e o incentivo ao consumo racional de energia pelos seus clientes. As empresas de geração e transmissão estão utilizando

positivo entre os benefícios e os custos de investimento na

sistemas de monitoramento de ativos que são capazes de

plataforma tecnológica necessária. Deve-se ressaltar, entre os

prevenir ou identificar falhas com precisão e rapidez. E as

resultados positivos obtidos a partir da implantação de redes

empresas de distribuição usam medidores eletrônicos e redes

inteligentes, os ganhos de intensidade e eficiência energética,

digitais, além de novos sistemas de TI e comunicação. Com

a redução de perdas e dos custos de operação e manutenção

relação a microgeração, pode ser aperfeiçoada a estrutura de

nos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica

tarifas de distribuição para incentivar a instalação desse tipo

e a viabilização da expansão da microgeração, especialmente

de geração em áreas específicas do sistema elétrico. A adoção

renovável. Esses resultados trazem significativos impactos

de regulação que favoreça a transparência dos custos reais da

positivos para o meio ambiente incluindo a redução de

geração e entrega de energia pode favorecer o uso eficiente

emissões obtida a partir da diminuição do consumo e da

por parte dos consumidores. No entanto, a grande carga

consequente menor necessidade de expansão da capacidade

tributária e o mecanismo de formação de preços no mercado

de geração. Adicionalmente, tem-se a viabilização de fontes

de energia não favorecem essa transparência.

de geração como solar e eólica que não contribuem para a emissão de CO2. Desde 2008, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel)

Considerando as características das redes de transmissão e distribuição no Brasil, identifica-se um alto potencial de benefícios com a implantação de redes inteligentes.

tem desenvolvido regulamentação específica para incentivar

Com a redução dos custos da tecnologia necessária e o

a implantação das redes inteligentes no Brasil. Temas como

aperfeiçoamento do quadro regulatório, tem-se a tendência

qualidade do suprimento de energia, telecomunicações,

de aceleração da implantação de novas tecnologias que

medição eletrônica, tarifas de energia diferenciadas para baixa

promovam a redução de perdas e o consumo de energia mais

tensão e conexão à rede de projetos de microgeração tem sido

eficiente, viabilizando-se, portanto, os benefícios em termos de

objeto de regulação pela Aneel.

redução de emissões e demais impactos positivos para o meio

No ano de 2012, a criação do Plano de Ação Conjunta Inova Energia, sinalizou a intenção do governo em apoiar o desenvolvimento e a difusão de dispositivos eletrônicos,

Diversas tecnologias relacionadas a implantação das redes

modelo: energia, comunicação e tecnologia de informação/

ambiente deste novo modelo de gestão de redes. Por Goret Pereira Paulo, professora da Fundação Getulio Vargas (FGV).

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consideração os benefícios de GD, como: redução de

3.2. AMBIENTES DE MERCADO

custos de investimentos na rede elétrica, redução de

O mercado de energia tem se modificado nas

perdas pelas linhas de transmissão e custo evitado

últimas décadas, passando de um modelo regulado

pelo despacho de segurança energética.

(entre 1960 e 1995), para o mercado livre (de 1996 a

Além dos mecanismos econômicos e fiscais, a

2003) e finalmente chegando a modelo atual, que

geração distribuída depende de tecnologias espe-

congrega ambas as opções: mercado regulado (ou

cíficas para que seja possível uma melhor operacio-

cativo) e mercado livre.

nalização do sistema. Nesse contexto, as chamadas

No primeiro período, o Estado atuava como re-

smart grids ou redes inteligentes fazem uso da

gulador e planejador, sendo praticamente o único

tecnologia da informação no sistema elétrico para

investidor na expansão da geração elétrica no País.

ampliar a geração distribuída em diversos países do

A partir de 1996, a comercialização de energia pas-

mundo, integrando sistemas de comunicação. Essa

sou a ser realizada por empresas estatais, em um

tecnologia envolve a instalação de sensores nas li-

ambiente de mercado livre, mas sem competição ou

nhas da rede de energia elétrica, embutidos com

estímulos comerciais. No chamado mercado livre, o

chips que detectam informações sobre a operação

preço da energia era definido pelas forças de ofer-

e desempenho da rede – parâmetros, tais como

ta e demanda no mercado spot19, sendo permitidos

tensão e corrente. Os sensores, então, analisam

contratos diretos entre geradoras e distribuidoras

essas informações para determinar o que é signi-

de energia. A ausência de incentivos de mercado e

ficativo – por exemplo, se a tensão está muito alta

de diversidade na oferta de energia, além da neces-

ou muito baixa. Quando os sensores detectam in-

sidade maiores investimentos e planejamento para

formações significativas, ocorre a comunicação dos

o setor elétrico culminou, em 2004, na promulgação

dados para um sistema analítico central que irá ana-

da Lei Federal 10.848, que alterou profundamente a

lisá-los e determinar o que está errado e o que deve

forma de comercialização de energia elétrica no País

ser feito para melhorar o desempenho da rede. Por

e definiu o Novo Marco Regulatório do Setor Elétri-

exemplo, em caso de voltagem muito alta, o soft-

co. Foram instituídos dois ambientes de mercado:

ware instruirá um dos dispositivos já instalados na

ambiente de contratação regulada (ACR) e ambien-

rede para reduzir a voltagem, economizando assim

te de contratação livre (ACL).

a energia gerada.

Para o setor elétrico, mercado spot se

refere ao pagamento à vista pela compra de energia elétrica, com prazo curto para entrega da remessa comercializada.

No ACR comercializa-se a energia elétrica utili-

A smart grid apresenta três grandes benefícios.

zada pelas companhias distribuidoras para atender

O primeiro é a eficiência, que implica consumir me-

a seus respectivos consumidores finais. A venda de

nos energia da empresa concessionária de energia

energia no ACR é realizada por licitações, na forma

para fornecer um serviço com qualidade igual ou

de leilões, que são regulados pela Aneel e operacio-

melhor aos seus clientes, reduzindo também cus-

nalizados pela CCEE. Nesse caso, o vencedor da lici-

tos e emissões de gases de efeito estufa. O segun-

tação firma um único contrato de compra de energia

do benefício é a confiabilidade: a rede inteligente

com todas as companhias distribuidoras que ofere-

pode detectar quando os ativos estão começando a

ceram energia e que estão ligadas ao Sistema Inter-

falhar ou estão com desempenho em declínio, infor-

ligado Nacional (SIN).

mando para a concessionária, que deve repará-los

No ACL comercializa-se a energia elétrica para

ou substituí-los antes que haja uma interrupção de

atender aos consumidores livres e especiais, por

energia real. O smart grid também permite isolar

intermédio de contratos bilaterais livremente ne-

o impacto de uma falha aos clientes, de forma que

gociados entre as partes. Atualmente, aproximada-

menos clientes são afetados quando há uma falha

mente 72% da comercialização de energia ocorre no

de energia. Por último, está a integração de ponta,

ambiente regulado (ACR), contra cerca de 28% no

que vai desde a leitura de um medidor inteligente

ambiente livre (ACL) (CCEE, 2013). Os agentes de

para interagir com o sistema de gestão do cliente

geração, produtores independentes de energia (ou

em casa, para painéis solares e para veículos elétri-

autoprodutores) e comercializadores podem vender

cos, que exigem a interação com a rede para obter

energia elétrica nos dois ambientes, mantendo o ca-

êxitos (Luiz, 2010).

ráter competitivo da geração.

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3.2.1. AMBIENTE DE CONTRATAÇÃO

apresentam suas demandas de energia, sendo que

REGULADA

estas, agregadas, constituem o grupo comprador

O ambiente de contratação regulada (ACR)

de energia elétrica.

exerce importante influência na expansão da energia renovável no País. A partir desse mercado, os

Leilão de Energia Existente

agentes distribuidores passaram a adquirir energia

No leilão de energia existente é negociada a

por leilões, podendo contar, inclusive, com um cer-

venda da energia procedente de empreendimentos

tame exclusivo de fontes alternativas. Além disso, o

já constituídos, cujo investimento inicial tenha sido

leilão para garantir a energia de reserva do SIN, que

totalmente amortizado – atualmente, predomina

tem como objetivo aumentar a segurança do for-

nesta modalidade a geração por fonte hidráulica. Os

necimento desse sistema, também é realizado com

empreendimentos que participam desse tipo de lei-

fontes alternativas de energia.

lão pertencem a empresas que foram formadas de

Referente ao planejamento, a estruturação dos

1960 à 1995, na lógica do Estado investidor, algumas

leilões é o elemento de maior relevância no que

foram privatizadas na década de 1990, mas na maior

tange incentivar fontes alternativas para geração de

parte ainda são propriedades de empresas estatais.

energia elétrica. Desse modo, os leilões que ocor-

Há duas modalidades de leilão de energia existente:

rem anualmente foram subdivididos em categorias

Leilão A-1: realizados no ano anterior ao ano de

conforme a finalidade da energia leiloada:

entrega física da energia.

Leilão de energia existente;

Leilão de Ajuste: visa adequar o volume de ener-

Leilão de energia nova;

gia contratado pelas distribuidoras, tratando

Leilão de energia de fontes alternativas;

eventuais desvios nas previsões feitas pelas dis-

Leilão de energia de reserva; e

tribuidoras em leilões anteriores com relação ao

Leilão de projetos estruturantes.

comportamento de seu mercado.

A formulação dos leilões de energia, que são regulados pela Aneel e operacionalizados pela CCEE, surgiu da necessidade de expandir o setor

Nos leilões de energia nova a energia negocia-

utilizando planejamento e instrumentos de merca-

da é oriunda de empreendimentos que, em geral,

do. Essa nova estrutura de operação do sistema

ainda não iniciaram sua etapa de construção, sendo

elétrico surgiu concomitantemente com a crise do

aberto para empreendimentos de diversas fontes.

setor hídrico, em um período com baixa oferta de

Entretanto, os editais estabelecem preços máximos

energia dessa fonte. Como consequência, as demais

diferenciados para cada tipo de empreendimento e

fontes foram incentivadas nos leilões (renováveis e

estabelecem os montantes que serão contratados

não-renováveis), em especial as fontes renováveis,

de cada fonte.

que passaram a ter certames exclusivos, resultando em incentivos para as fontes alternativas em geral.

Pode-se dizer que esses leilões promovem uma concorrência pelo mercado futuro de energia, sen-

Através da concorrência instituída pelo proces-

do fundamentais para promover a expansão do par-

so de licitação, o governo pode oferecer aos consu-

que gerador, uma vez que acontecem antes da data

midores cativos a menor tarifa possível – a modici-

de início de construção e operação dos empreen-

dade tarifária. Dessa maneira, os agentes geradores

dimentos e acabam desempenhando um papel de

apresentam nos leilões seu menor preço de energia

“investidor”. Os leilões para novas energias têm as

por megawatt-hora (R$/MWh), sendo que o vence-

seguintes formatações:

dor do leilão é definido a partir do menor preço ofe-

Leilão A -5: usinas que entrarão em operação co-

recido para atendimento da demanda.

mercial em até cinco anos; ou

É importante explicar que, durante a etapa do pré-leilão, o Ministério de Minas e Energia (MME)

Leilão de Energia Nova

Leilão A -3: usinas que entrarão em operação em até três anos.

define o preço teto inicial da venda de energia dos

Nos últimos leilões de energia nova, as usinas

empreendimentos (valor máximo do MWh comer-

eólicas desbancaram as fontes térmicas na disputa,

cializado no leilão em questão), e as distribuidoras

inclusive as de gás natural. Conforme o Gráfico 3,

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referente ao leilão de energia nova tipo A-5, que

cipação das térmicas nos leilões de energia nova.

ocorreu em 2011, 76% da energia contratada foi

Essa ação tem um impacto negativo na expansão da

oriunda de parques eólicos.

energia eólica no País, limitando investimentos para

Além do preço competitivo, outro fator que

construção de parques geradores. Esse fato tam-

tem impulsionado a contratação de grandes quan-

bém reflete negativamente no compromisso que o

tidades de energia eólica nos últimos leilões de

Brasil assumiu, em 2009, para reduzir as emissões

energia nova, ocorridos em 2011 e 2012, é a rapidez

nacionais de gases de efeito estufa (GEE), uma vez

na construção dos parques. Em média, os parques

que a geração térmica a base de carvão tem sido

eólicos são construídos e tornam-se operáveis em

priorizada em detrimento de outras fontes como o

dois anos; em contrapartida, UTEs ou mesmo PCHs

gás natural (por terem preço mais baixo nos leilões

podem demorar entre 5 e 15 anos para gerar ener-

A-5), resultando em grandes emissões de GEE, que

gia, o que impossibilita estas fontes de participarem

poderiam ser mais baixas ou eventualmente nulas

em leilões A-3.

se os investimentos fossem transferidos para fontes

Entretanto, o governo excluiu as usinas eólicas

renováveis de energia. Em contrapartida, o governo

dos leilões A-5, deixando-os apenas para termelé-

promoveu em agosto de 2013 um leilão de reserva

tricas e hidrelétricas. O governo justifica essa medi-

exclusivo para energia eólica.

da como necessária para balancear a expansão da matriz energética no Brasil, alegando que a energia

Leilão de Fonte Alternativa e Leilão

eólica não garante a seguridade energética, devi-

de Energia de Reserva

do a sua dependência dos ventos, tendo, portanto,

Os leilões de fontes alternativas são destinados

que ser uma fonte complementar e não de base.

a novos empreendimentos de fontes alternativas

Também, é alegado que as usinas eólicas não pos-

de energia, ou seja, são específicos para empreen-

suem um prazo de construção de cinco anos, con-

dimentos de fontes renováveis. Normalmente, para

forme a formatação do leilão A-5.

esse tipo de leilão, enquadram-se como fontes alter-

Assim, mesmo a energia eólica sendo limpa e

nativas os projetos de biomassa, centrais eólicas e

com preço competitivo, ficando com preço atrás

pequenas centrais hidrelétricas (PCHs); os projetos

apenas da energia hidrelétrica, a Empresa de Pes-

de energia solar ainda não representam parcela re-

quisa Energética (EPE) optou por priorizar a parti-

levante no cenário nacional, portanto ainda não são considerados nos leilões. Os projetos hidrelétricos

Gráfico 3: Leilão de Energia Nova, tipo A-5, 2011. Fonte: Instituto Acende Brasil, 2012.

HIDRELÉTRICA 21%

BIOMASSA 3%

de maior porte (UHEs) não são enquadrados nessa categoria em função do impacto ambiental que suas barragens e área inundada representam e por serem a principal fonte geradora no País atualmente. No leilão de energia de reserva é contratada energia adicional, que visa reduzir os riscos de falta de energia elétrica, principalmente pelo desequilíbrio entre oferta e demanda. Portanto, o volume de energia negociado no leilão de reserva fica disponível para eventuais momentos críticos do SIN, quando houver demandas não previstas. Nos últimos anos, os parques de geração eólica também têm sido destaque nesses leilões, seja pelo número de parques participando, seja pelo preço do MWh ofertado. O leilão de reserva ocorrido em agosto de 2011, o quarto desse tipo, foi um marco para a expansão e comercialização da ener-

EÓLICA 76% www.fgv.br/ces/epc

gia eólica, que foi contratada a um valor médio de R$ 99,54/MWh, o que demonstra redução do pre-

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

FIGURA 16: Resultado Leilão de Reserva, 2011.

Fonte: EPE, 2011.

1o leilão de energia DE RESERVA / 2011 – resultado final PROJETOS CONTRATADOS

POTÊNCIA INSTALADA (MW)

GARANTIA FÍSICA (mw médios)

Eólica

861,1

428,8

99,54

Biomassa

357

169,5

100,40

TOTAL

1.218,1

589,3

99,61

Fonte

PREÇO MÉDIO (R$/MWh)

ço e maior competitividade. Comparativamente, o

canismos que possibilitem que os empreendimentos

preço médio dessa fonte foi de R$ 144,00/MWh no

de energia renováveis disputem livremente com as

segundo leilão de energia de reserva, ocorrido dois

demais fontes, em condições de igualdade, pois, em

anos antes, em 2009. O leilão de 2011 contratou 34

certas condições, a premissa da modicidade tarifária

novos projetos de geração eólica e 7 novos projetos

poderia estar prejudicando as fontes alternativas.

de geração de biomassa (Figura 16). Em agosto de 2013 o governo promoveu um

Leilão de Projetos Estruturantes

leilão de reserva exclusivo de energia eólica. A ex-

São leilões específicos para contratação de

clusividade desse leilão deve-se, principalmente,

energia de empreendimentos classificados como

ao fato de o governo ter retirado a fonte eólica do

estratégicos pelo Conselho Nacional de Política

leilão de energia nova tipo A-5. De acordo com in-

Energética (CNPE). A Lei Federal 10.848, de 2004,

formações da EPE, foram cadastrados 655 projetos

adicionou ao rol de prerrogativas do CNPE a possi-

para o leilão de 2013, sendo a potência oferecida

bilidade de “indicar empreendimentos que devam

estimada em 16.040 MW, números recordes no País.

ter prioridade de licitação e implantação, tendo em

E o resultado foi a contratação 1.505 MW, com um

vista seu caráter estratégico e de interesse público,

preço médio final de R$ 110,51/MWh.

de forma que tais projetos venham a assegurar a

Esse certame foi importante para aumentar a

otimização do binômio modicidade tarifária e con-

confiabilidade deste tipo de energia no setor elétrico

fiabilidade do Sistema Elétrico” (inciso VI do Art. 2o

brasileiro, pois utilizou-se de uma nova sistemática,

da Lei no 9.478, de 1997). Não há, portanto, uma de-

que aumentou o grau de confiabilidade da fonte eó-

finição clara de quais são os critérios ou característi-

lica. O cálculo da garantia física , estipulou que cer-

cas esperadas para classificar um empreendimento

ca de 90% da energia produzida pelos empreendi-

para os leilões estratégicos. Até o momento, apenas

mentos eólicos fosse entregue – anteriormente, essa

projetos de grandes hidrelétricas foram contratados

parcela era de apenas 50%. De acordo, com Mauricio

nesse tipo de leilão, como as usinas dos rios Madei-

Tolmasquim, presidente da EPE, o maior rigor do cál-

ra, Santo Antônio e Jirau (realizados em dezembro

culo de energia que cada parque poderá negociar

de 2007 e maio de 2008, respectivamente), além da

aumentará o grau de confiabilidade da fonte eólica.

usina de Belo Monte (licitada em 2010).

Além disso, a nova metodologia possui uma regra que atrela a contratação de parques eólicos à garan-

Os leilões de transmissão se constituem no ins-

na o risco de os empreendimentos ficarem prontos

trumento organizado pelo governo para conceder

e não terem como escoar a produção (EPE, 2013a).

às empresas o direito de construção e operação das

Nesse contexto, podemos avaliar que os certa-

linhas de transmissão. Nesses leilões são definidos

à quantidade máxima de

mes exclusivos para fontes renováveis, como leilão

o nível de qualidade e as tarifas do serviço (Instituto

de fonte alternativa e leilão de reserva, buscam in-

Acende Brasil, 2013). Esse tipo de leilão é fundamen-

centivar a expansão da geração por meio de fontes

tal para o escoamento de energia licitada, em espe-

como a eólica e a biomassa, e também criar condi-

cial, daquela oriunda do leilão de energia nova, em

ções para a diversificação da matriz nacional. Entre-

que o empreendimento energético ainda não possui

tanto, observa-se que é necessário desenvolver me-

ligação com as linhas de transmissão.

Garantia física: montante, em MW

médios, correspondente energia relativa à usina que poderá ser utilizada para comprovação de atendimento de carga ou comercialização por meio de contratos, estabelecido na forma constante da Portaria MME nº 258, de 28 de julho de 2008.

Leilão de Transmissão

tia de conexão na rede de transmissão, o que elimi-

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O leilão de energia e leilão de transmissão

res a título de serviço público, autoprodutores, pro-

devem ser planejados levando em consideração a

dutores independentes, comercializadores, importa-

relação direta existente entre essas atividades. En-

dores e exportadores de energia e os consumidores

tretanto, o planejamento conjunto não vem ocorren-

livres e especiais têm liberdade para negociar direta-

do. Prova disso, é que editais e cronogramas para

mente a compra de energia; estabelecendo volumes,

realização dos leilões de geração e transmissão mui-

preços e prazos de suprimento. No modelo atual de

tas vezes não consideram o tempo do início de pro-

operação do sistema, todo consumidor é cativo até

dução da energia em relação ao tempo necessário

que opte por ingressar no ACL. Entretanto, para par-

para a construção das linhas de transmissão (princi-

ticipar desse mercado é necessário ser considerado

palmente o tempo para o licenciamento ambiental e

consumidor livre ou consumidor especial.

devidas regularizações fundiárias). Assim, falta uma

Os Contratos de Compra de Energia celebrados

compatibilização do planejamento de alguns leilões

em ACL são contratos bilaterais entre gerador e con-

de geração e transmissão, para prevenir desperdício

sumidor, firmados sem a participação da Aneel ou da

de energia. Um exemplo da falta de gestão conjunta

CCEE, mas que devem ser obrigatoriamente regis-

entre a geração e transmissão são os 12 parques eó-

trados na CCEE. Nesse ambiente, além do contrato

licos da região nordeste do Brasil que estão parados

de compra é necessário que outros contratos sejam

pela falta de linhas de transmissão. A companhia res-

fechados para garantia da entrega da energia, como

ponsável pela instalação das linhas de transmissão

por exemplo o contrato com o agente distribuidor,

apresentou três motivos para atraso na construção

que não participa diretamente da transação, mas é

das linhas: licenciamento ambiental, processo de

o agente que entrega a energia ao consumidor final.

anuência dos órgãos do patrimônio histórico e a

Caso a negociação de compra e venda de

questão fundiária.

energia ocorra entre agentes de diferentes esta-

Atualmente, um dos principais desafios do ONS

dos, não significa que a energia tenha de percorrer

(responsável por regular e fiscalizar os serviços de

as distâncias entre os agentes produtor e consumi-

transmissão no Brasil) é a integração das linhas de

dor para ser entregue, ou seja, não será instalada

transmissão de energia de grandes usinas na Região

uma linha exclusiva de transmissão de energia ex-

Norte, como as do Complexo do Madeira e de Belo

clusivamente para este fim. Nesse caso, a energia

Monte, bem como as interligações internacionais

que atenderá a demanda do consumidor será pro-

(para importação de energia) e a inclusão das usinas

veniente do SIN. O SIN congrega os sistemas de

eólicas no sistema. Parte da energia produzida até o

produção e transmissão de energia elétrica do País

fim do ano de 2013 pelas duas usinas do rio Madeira,

e, portanto, permite a troca de energia entre as

em Rondônia, deixará de ser escoada para o restan-

diferentes regiões, os denominados submercados.

te do País por conta dessa falta de planejamento. Se

É importante citar que a negociação da ener-

toda a geração das usinas de Santo Antônio e de Jirau

gia elétrica, no ambiente de comercialização livre, é

for transmitida para o SIN, há risco de queima das tur-

feita em mercado de balcão, ou seja, as transações

binas instaladas, o que causaria prejuízos gigantescos.

comerciais ocorrem de forma desorganizadas, o que

Além disso, as deficiências e vulnerabilidades do

gera assimetria de informações e baixa liquidez, não

processo de transmissão em função de grande parte

favorecendo a formação de preços desse mercado.

da geração de energia ser produzida longe dos cen-

Assim, a CCEE estuda a implantação a longo prazo

tros consumidores, torna as fontes alternativas mais

de uma bolsa de energia, uma Clearing House21, na

atraentes como solução para redes de transmissão

qual a negociação de energia elétrica poderá ocor-

menos complexas, visto que as fontes alternativas de

rer através de uma plataforma eletrônica. Essa plata-

compromissos de compra e

energia promovem a geração distribuída, estando

forma poderá ser integrada a de outros mercados,

Pode ser uma estrutura

mais próximas do centro consumidor.

como transações de carbono, eficiência energética e

à bolsa. A clearing house é

3.2.2. AMBIENTE DE CONTRATAÇÃO

gás natural. Mais informações podem ser encontradas no white paper: Construindo um Mercado Inteli-

realizadas, acompanhamento

LIVRE (ACL)

gente de Energia, da CCEE.

compensação financeira

No Ambiente de Contratação Livre, os gerado-

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Essa evolução do mercado livre, para um mo-

Clearing House: é o sistema pelo

qual as bolsas garantem o cumprimento dos venda assumidos em pregão. interna ou externa, adjunta responsável pelo registro de todas as operações das posições mantidas, dos fluxos e liquidação dos contratos.

Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

delo de mercado organizado em bolsa pode ser um

sociadas à energia adquirida nos ambientes livres:

grande incentivo para a expansão da energia re-

a ampliação deste mercado possibilitará a inclusão

novável de fontes alternativas como solar, eólica e

de parcelas cada vez maiores de energias renová-

PCHs no Brasil. Diante das dificuldades de viabilizar

veis alternativas no sistema, reduzindo as emissões

econômica e ambientalmente grandes empreendi-

de GEE associadas à eletricidade. A partir de evolu-

mentos hidrelétricos, os portfólios de comercializa-

ções no modelo de cálculo do fator de emissão do

ção do mercado livre têm dado cada vez mais aber-

SIN, será permitido aos compradores do ACL iden-

tura para energia de fontes alternativas. Assim, vale

tificar a origem da energia consumida, e esses po-

ressaltar que uma outra tendência do mercado livre

derão eventualmente ser creditados pelo benefício

é o crescimento da oferta de energia renovável de

ambiental, especialmente em seus inventários de

fontes incentivadas.

emissões de GEE, ou seja, poderão comprovar sua

Outro ponto que pode fortalecer este merca-

opção por fontes de energia renováveis e de baixo

do diz respeito às taxas de emissões de GEE as-

carbono. Atualmente, por conta da ausência desse

Energia, sustentabilidade e mercados

ma das maneiras mais eficientes de se promover o

meio ambiente, contextualizo essa reflexão sob os pilares da

desenvolvimento de uma atividade é aquela que se

fundamentação econômica de mercado. Calcado nos princípios

dá de forma sustentável e através de mecanismos

da neutralidade, simetria de informação e liquidez, qualidades

econômicos adequados, notadamente os ancorados em

basilares de um mercado maduro, a Câmara de Comercialização

princípios de mercado. Fomentar de forma permanente, perene,

de Energia Elétrica – CCEE lançou em novembro de 2012 o

o bem-estar social integrando com inteligência questões sociais,

White Paper: Construindo um Mercado Inteligente de Energia

econômicas, energéticas e ambientais é um desafio mundial que

no Brasil22. Em síntese, o documento propõe cinco ações

certamente passa pelo Brasil.

orientadas ao aprimoramento do mercado de energia elétrica,

A energia e a sustentabilidade têm sido um tema amplamente

afora, adaptadas à nossa realidade. Uma vez implementadas,

as questões das mudanças climáticas e aquecimento global,

cria-se um ambiente seguro capaz de atrair investimentos

têm procurado a substituição de fontes fósseis para geração

em geração, fomentando a expansão do mercado livre de

de energia por fontes renováveis. Muitas vezes a introdução

forma sustentável e com modicidade de preços. Ainda sob a

de fontes renováveis tem se dado através de subsídios que,

tríade energia-sustentabilidade-mercado, outros mecanismos

se perpetuados, acabam por produzir sinais econômicos

poderiam ser introduzidos, tais como: leilões de eficiência

distorcidos, impor elevados custos à sociedade e configurar-

energética, certificados de energia verde, geração

se, afinal, economicamente não sustentáveis. Subsídios são

distribuída, e microgeração.

instrumentos importantes para fomento de novas atividades

Os leilões de eficiência energética são mecanismos

econômicas ou desenvolvimento de novas tecnologias, mas

de mercado capazes de trazer eficiência econômica e

devem ser bem planejados no que diz respeito: ao que

sustentabilidade de forma inigualável. A energia mais barata,

subsidiar, em que intensidade e por quanto tempo, visto que

sem emissão de CO2 é aquela que evitamos consumir. Assim,

devem perdurar apenas o suficiente para viabilizar a introdução

programas de eficiência energética, espontâneos ou induzidos,

de uma nova atividade. Retirado o subsídio, essa nova atividade

poderiam efetivamente compor o planejamento da expansão.

deve ser capaz de caminhar com pernas próprias, competindo em iguais condições de mercado com suas concorrentes. No Brasil, temos uma matriz energética genuinamente limpa

tendo por base as melhores práticas de mercados mundo

discutido no mundo todo. Vários países, preocupados com

As pequenas centrais hidrelétricas, termelétricas a biomassa ou biogás, geradores eólicos e solar têm um subsídio na forma de desconto na tarifa de transporte que alcança também os

e renovável, o que não significa necessariamente que ela esteja

consumidores que adquirem essa energia. A rastreabilidade

sendo desenvolvida de forma sustentável. É preciso estar

ao longo das transações e a gestão do desconto dentro de

atento a essa, nem tão sutil, diferença para não se acomodar

portfólio de contratos, assim como a cobrança pelo uso da

na confortável irracionalidade da fartura dos recursos naturais

rede por parte da distribuidora são extremamente complexos.

renováveis. Afora as relevantes discussões relacionadas ao

Esse desconto poderia ser negociado através de Certificados

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benefício indireto, muitas organizações veem esse

Os CCEARs são definidos pelo Ministério de Mi-

fator como um desincentivo à aquisição de energia

nas e Energia (MME), e possuem duas modalidades:

renovável no mercado livre. Contrato por Quantidade de Energia: aplicado,

3.3. Contratos entre distribuido-

em geral, para usinas hidrelétricas. Neste contra-

res e geradores

to, a distribuidora paga um valor fixo pela energia

A versão completa do White Paper pode ser

Para que os leilões de energia sejam opera-

contratada (R$/MWh). Os demais componentes,

cionalizados, ou seja, a geração de energia e even-

como custos de operação e manutenção, even-

tuais novos empreendimentos sejam construídos,

tuais riscos hidrológicos ou benefícios financeiros

devem ser firmados contratos entre distribuidores

são alocados ao gerador (FGV, 2011b).

e geradores. Esses são denominados Contratos de

Contrato por Disponibilidade de Energia: aplicado

marco na legislação setorial

Comercialização de Energia Elétrica no Ambiente

para fontes como gás natural, biomassa e eólica.

Regulado - CCEAR.

Nesse contrato, os custos operacionais, que são

encontrada em http://www. ccee.org.br/search/query/ search?q=white%20paper As resoluções Aneel REN482/12

e REN505/12 são um no sentido de propiciar o desenvolvimento da microgeração.

de Energia Verde – CEV, simplificando tremendamente

inteligentes e se encaixam bem dentro do conceito de

este processo. Cada megawatt com direito a desconto

microgrids, no qual se busca a autossuficiência dentro de uma

seria transformado em um CEV, podendo ser negociado

determinada região, com confiabilidade, redução de emissões,

separadamente da energia. O portador do CEV, ao apresentá-lo

diversificação de fontes e redução de custos. As microrredes

na distribuidora, ganha o desconto no transporte da energia.

são uma maneira inteligente de integrar os recursos

Assim, qualquer empresa interessada poderia adquirir esses

renováveis no nível da comunidade, no varejo, permitindo

certificados, criando um mercado de certificados de energia

a participação do consumidor como um empreendedor na

verde e consolidando os diversos nichos hoje existentes.

geração de energia elétrica.

A Geração Distribuída – GD tem o grande apelo de ser

As iniciativas acima são exemplos de ações fundamentadas

implementada próxima da carga de consumo, evitando a

em mecanismos de mercado e tecnologias que podem

construção de linhas de transmissão de longa distância e

promover o desenvolvimento sustentável de fontes renováveis

consequentemente seus impactos ambientais, além da redução

e o bem-estar social. Numa visão um pouco mais ampla, esses

nas perdas na transmissão. Com sinais econômicos adequados,

benefícios podem ainda ser ampliados, capturando as sinergias

a GD poderia participar dos leilões de energia nova

e adversidades desses mercados e promovendo a integração

contribuindo de forma sustentável no suprimento de energia.

dos mesmos como mostrado na Figura 1.

O conceito de microgeração distribuída está associado a microgeradores (painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas, por

Por Luciano Freire, membro do Conselho de Administração da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE

exemplo) instalados em residências e pequeno comércio na busca da autossuficiência em energia e pelo apelo ambiental e sustentável23. Comercialmente, a modalidade de net metering, na qual o excedente de geração ao ser lançado na rede de distribuição é valorado ao mesmo preço da tarifa de consumo, tem sido bastante empregada em outros países. Ao final do mês o consumidor é faturado pelo valor líquido entre geração e consumo, podendo eventualmente ter um crédito (energia

FIGURA 1: Integração dos mercados como forma de maximização dos benefícios da sustentabilidade. Mercado de Energia de Elétrica

Mercado de Gás

injetada na rede maior do que a absorvida da rede). Iniciativas dessa natureza devem ganhar força dentro das áreas de concessão que possuem tarifas elevadas em que o retorno do investimento inicial pode se dar em menor tempo. Tanto a microgeração como a GD estão fortemente

Mercado de Eficiência Energética

Mercado de CEV e CO2

Outros mercados

relacionadas ao desenvolvimento das chamadas redes

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Propostas Empresariais de Políticas Públicas para uma Economia de Baixo CarboNo no Brasil E N E R G I A

E L É T R I C A

calculados pela EPE em função do custo variável

a zero; e os empreendimentos termoelétricos são

da usina, ficam a cargo da distribuidora, que as-

considerados com CVUs que representam basica-

sume eventuais benefícios e riscos: caso a produ-

mente o custo de combustível e de operação/ma-

ção da usina (quantidade de energia gerada) seja

nutenção para geração de 1 MWh acima da geração

inferior à sua energia assegurada, a distribuidora

inflexível24. Essas informações de cunho comercial/

deverá comprar a energia que falta no mercado

econômico dos empreendimentos são adicionadas

ininterruptamente.

de curto prazo ao preço spot; e caso a produção

a um conjunto de informações físicas do SIN (carga

seja maior que a assegurada, o excesso pertence

estimada, previsão de afluências nas diversas bacias

à distribuidora, que poderá vender o excedente

hidrológicas, características físicas dos sistemas de

também no mercado spot de curto prazo.

transmissão e distribuição, entre outras) e utilizadas

Geração inflexível: usinas térmicas que

operam em regime de base e

para determinar os geradores que terão sua energia Nos leilões de contratos de quantidade, a EPE

despachada. Na decisão sobre quais geradores se-

define o preço-limite (R$/MWh) para a contrata-

rão despachados, procura-se maximizar a geração

ção. Chamado de Custo Marginal de Referência

de fontes com CVU igual a zero.

(CMR), esse limite corresponde à maior estimativa

Assim, o CVU é de bastante importância para

do custo de geração das usinas a serem licitadas.

parâmetros de competição nos leilões. Ao optar

Em sucessivas rodadas, os concorrentes submetem

por empreendimentos com CVUs mais baixos, o

lances contendo a quantidade de energia que pre-

SIN beneficia as energias renováveis, tanto hidrelé-

tendem vender (em lotes de 1 MW médio) e o pre-

tricas, como também de fontes alternativas. Assim,

ço de venda. A cada rodada, o preço de venda vai

menos empreendimentos termoelétricos poderão

sendo reduzido até que a oferta não atenda mais à

participar dos leilões, por possuir um CVU maior do

demanda estimada (FGV, 2011b).

que os de fontes alternativas e hidráulicas.

Nos leilões de contratos de disponibilidade, o gerador informa à EPE o volume de geração mínima

Mercado de Curto Prazo

oferecido e o Custo Operacional Variável Unitário

Outra especificidade do mercado de energia ad-

(CVU) da usina antes do leilão. Com base nessa infor-

vindo da contratação entre geradores e distribuido-

mação, através de simulações a EPE fornece a Garan-

res é o Mercado de Curto Prazo. Os contratos, cele-

tia Física da usina, uma estimativa do custo operacio-

brados diretamente entre gerador e distribuidora no

nal e uma estimativa das transações no mercado spot

Mercado Regulado devem ser registrados na CCEE,

que poderão incorrer à distribuidora (FGV, 2011b).

que realiza a medição dos montantes efetivamente

Nesse contexto, o CVU exerce uma importan-

produzidos/consumidos por cada agente. As diferen-

te influência na expansão da energia renovável no

ças apuradas, positivas ou negativas, são contabiliza-

Brasil. De acordo com a Revista Brasileira de Ener-

das para posterior liquidação financeira no Mercado

gia, 2010, nos modelos computacionais utilizados

de Curto Prazo, e valoradas ao Preço de Liquidação

na operação do SIN, os empreendimentos hidráu-

das Diferenças (PLD). No Mercado de Curto Prazo não

licos, e a maioria dos demais empreendimentos de

existem contratos, ocorrendo a contratação multilate-

fontes renováveis são considerados com CVU igual

ral entre gerador e distribuidor (CCEE, 2011a).

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PROPOSTAS empresariais de políticas públicas

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s propostas foram elaboradas com base

objetivo de minimizar as emissões fica reduzido.

no cenário nacional atual, considerando

Visando a criação de maiores incentivos à

as previsões de expansão do sistema

aquisição de energia renovável no mercado livre,

elétrico para o ano de 2020 e o cresci-

os compradores dessa energia deveriam ser credi-

mento da demanda interna por energia. As mudan-

tados da parcela renovável de energia adquirida,

ças climáticas precisam ser consideradas no planeja-

podendo, por exemplo, descontar esta parcela de

mento energético nacional, e as energias renováveis

suas emissões de GEE, contabilizando emissões

se destacam nesse contexto pelos benefícios que

menores ou nulas.

oferecem ao setor empresarial brasileiro, como a

Para que isso seja possível, propõe-se a adoção

redução das emissões de gases do efeito estufa e

de uma série de medidas, conforme as propostas

maior competitividade no cenário internacional.

que seguem:

A seguir são apresentadas propostas de polí-

Divulgação e transparência quanto ao cálculo do

ticas públicas referentes à matriz elétrica brasileira,

fator de emissão do Sistema Interligado Nacional

separadas nas diferentes áreas de interesse do se-

(FE SIN) pelo MCTI.

tor empresarial.

Criação de um banco de dados de fatores de

4.1. Fator de emissão do SIN

emissão específicos por usina geradora, que esteja disponível aos consumidores do mercado livre.

O fator de emissão do Sistema Interligado Na-

Assim, haveria fatores de emissão específicos para

cional para inventários de emissões de GEE (FE SIN)

cada tipo de gerador, disponíveis para consulta e

compreende atualmente todas as unidades pro-

uso dos consumidores de energia elétrica para o

dutoras de energia que estão conectadas ao SIN,

cálculo de suas emissões de GEE associadas.

incluindo toda a energia gerada mensalmente no

Recálculo do FE SIN considerando apenas a

país, seja esta comercializada no mercado cativo

energia comercializada no mercado cativo. Esse

seja no mercado livre.

fator recalculado poderá refletir melhor a rea-

Esse modelo não permite ao usuário rastrear a

lidade dos mercados de energia existentes, e

energia adquirida, impossibilitando a identificação

seria aplicável apenas aos consumidores do Sis-

da usina geradora de energia. Mesmo em casos de

tema Interligado. Essa proposta permite que os

aquisição de energia renovável no mercado livre, o

compradores do mercado livre possam escolher

comprador não possui garantia de entrega da ener-

seu fornecedor com base no fator de emissão da

gia e tampouco consegue desagregar o volume de

usina geradora e serem creditados de emissões

energia adquirida que lhe corresponde do restante

reduzidas de GEE.

da energia contabilizada no SIN. Dessa maneira, o FE SIN é calculado consideran-

4.2. Planejamento energético

do o total de energia que passa pelo sistema, seja

O Plano Decenal de Energia (PDE) e o Balanço

esta proveniente de compradores cativos, seja de li-

Energético Nacional (BEN) compõe um dos mais im-

vres. Consequentemente, ao elaborar seu inventário

portantes instrumentos de planejamento energético

de emissões de GEE, o comprador do mercado livre

no Brasil, sendo que as decisões tomadas pelos ges-

não pode aplicar o fator de emissão (FE) específico da

tores públicos, consumidores e organizações ligadas

usina da qual a energia foi adquirida, sendo necessá-

ao setor elétrico são baseadas em suas premissas.

ria a aplicação do FE SIN. Essa limitação implica dire-

Para que o PDE e o BEN reflitam a realidade nacional

tamente na dinâmica do mercado livre e pode pre-

e permitam maior coerência com os atores relacio-

judicar os geradores com FE menores, notadamente

nados, é fundamental a participação ativa desses em

os de geração baseada em fontes renováveis, pois os

sua elaboração. Portanto, propõe-se:

compradores que desejam reduzir suas emissões de GEE mesmo se contratarem uma fonte renovável te-

A criação de uma instância de governança com

rão de contabilizar as emissões pelo fator do SIN, que

envolvimento dos atores e sociedade civil na ela-

é mais alto por incluir fontes fósseis. Assim, o incenti-

boração do Plano Decenal de Energia.

vo para comprar energia de fontes renováveis com o

Um dos problemas enfrentados atualmente no

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setor elétrico brasileiro é a falta de planejamento

Tensão, que permitem um fluxo de energia acima de

dos leilões de energia nova, que ocorrem de ma-

800 kV. O aumento da carga das linhas proporciona

neira descoordenada com os leilões estruturantes

a redução das perdas de energia, aumentando a efi-

(para construção de linhas de transmissão, por

ciência do sistema e, consequentemente, reduzindo

exemplo). Outro fator importante é o processo de

custos operacionais das perdas (que atualmente são

licenciamento ambiental dos projetos estruturantes

repassados aos consumidores de energia).

e das usinas geradoras, uma vez que cada projeto é

É essencial que os esforços de construção de

analisado separadamente, resultando na conclusão

usinas geradoras e das respectivas linhas de trans-

do licenciamento em prazos que dificilmente coin-

missão e distribuição estejam integrados, reduzindo

cidem. Essa desorganização gera descompassos e

as perdas operacionais e construindo um planeja-

compromete os investimentos e o fornecimento de

mento elétrico consistente com as demandas do

energia a partir de fontes renováveis alternativas,

País. Para tanto, propõe-se:

como a energia eólica, tendo como consequência o desperdício da energia gerada que não está co-

A integração do planejamento de usinas de ge-

nectada ao SIN.

ração e de linhas e estruturas de transmissão e

As perdas técnicas do atual sistema de trans-

distribuição de energia, por meio de leilões pro-

missão e distribuição de energia são umas das mais

gramados e diretamente relacionados entre si.

altas do mundo, em torno de 20%, e estima-se que

A revisão dos prazos de licenciamento ambiental

78,5% dos equipamentos em uso atualmente no

nos processos de construção das usinas novas e

Brasil estão obsoletos. As redes de transmissão de

também das estruturas de transmissão de ener-

energia possuem, em sua maioria, tensão que va-

gia, visando uma maior integração de projetos

ria de 230 a 500 kV quando já existem alternativas

relacionados e melhor compatibilidade das datas

mais modernas como a tecnologia UAT – Ultra-Alta

de execução dos projetos.

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O desenvolvimento de pesquisas sobre a trans-

Assim, essas fontes e suas respectivas cadeias

missão em linhas de Ultra-Alta Tensão (UAT), vi-

seriam desenvolvidas no Brasil, fomentando o mer-

sando a redução das perdas operacionais e otimi-

cado de mão de obra especializado e a instalação de

zação das redes.

fabricantes de equipamentos e demais componen-

Maiores investimentos na construção de linhas de

tes necessários para a geração e fornecimento desta

transmissão de alta tensão, aliados à moderniza-

energia ao SIN. As demais fontes já desenvolvidas e

ção e substituição de equipamentos obsoletos da

estabelecidas no País (como as térmicas fósseis e as

rede de transmissão e distribuição de energia.

hidrelétricas) não competiriam neste mercado.

Incentivos para a implementação da geração distribuída, reduzindo as distâncias entre os locais

Inclusão de critérios variáveis no processo de ava-

de geração e consumo de energia elétrica e, con-

liação dos leilões de energia nova, que passarão

sequentemente, as perdas no processo de trans-

a considerar outros critérios, além do preço da

missão e distribuição da energia.

energia (R$/MWh). Dentre os critérios sugeridos,

4.3. Incentivos às energias

poderiam ser consideradas questões ambientais e

renováveis

Impacto ambiental do projeto

De maneira geral, as fontes renováveis alter-

climáticas como: Emissões de gases do efeito estufa associados à

nativas de energia (como eólica, solar e biomassa)

energia gerada (tCO2e/MWh gerado)

precisam de incentivos para poder ampliar sua par-

Impacto social do projeto

ticipação na matriz elétrica nacional e firmar-se como opções reais no fornecimento de energia e atendi-

Dessa maneira, as fontes renováveis alternativas

mento à demanda do Brasil. Os incentivos são diver-

de energia teriam maior potencial competitivo pe-

sos e transitam pelos campos regulatório e econômi-

rante as opções tradicionais.

co, e visam o aumento da competitividade do setor

Além dos critérios dos leilões de energia, outros

empresarial brasileiro nos mercados internacionais e

incentivos são propostos no ambiente de mercado,

o benefício climático proporcionado por essas fontes

conforme segue:

na redução das emissões de GEE. A seguir são apresentadas as propostas que in-

Incentivos e investimentos para expansão da ofer-

centivam o desenvolvimento das energias renováveis

ta de energias renováveis no mercado livre, como:

no Brasil através de alterações nos processo de leilão

Descontos nas tarifas de energia proveniente de

de energia:

fontes renováveis, tornando estas opções mais competitivas;

Criação de leilões de energia nova específicos

Flexibilização dos contratos de compra de ener-

para cada fonte renovável alternativa: solar, eó-

gia no mercado livre, possibilitando contratos

lica e biomassa.

com período inferior a 5 anos.

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