UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE AMBIENTAL
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
PANORAMA DA MATRIZ ELÉTRICA BRASILEIRA: classificação das
fontes e dos empreendimentos geradores de energia elétrica
Conforme ANEEL 2014
Professora Cristina Halmeman
CAMPO MOURÃO 2014
1 DESENVOLVIMENTO
1.1 A MATRIZ ENERGÉTICA DO BRASIL
A matriz energética é toda energia disponibilizada para ser transformada, distribuída e consumida nos processos produtivos. É um instrumento utilizado para o Planejamento Energético do País fundamental para se estabelecer políticas que promovam a competitividade. Nela contém o quadro de geração e consumo de energia do país, a partir destes dados é possível realizar um planejamento para assegurar a disponibilidade de energia que seja ambientalmente sustentável e que custe o menos possível. No planejamento energético é necessário considerar a maximização em conjunto da segurança energética, a sustentabilidade e a economicidade (BUENO, 2013).
De acordo com o Balanço Energético Nacional de 2013 (BEN, 2013), a participação de renováveis na matriz energética brasileira manteve-se entre as mais elevadas com 42,4% contra 13,2% da média mundial.
Gráfico 1 – Participação de renováveis na Matriz Energética Fonte: EPE (2013).
Segundo dados da ANEEL (2014), a matriz de energia elétrica no Brasil conta com 3.336 empreendimentos em operação, com capacidade instalada total de 138.664.828 kW de potência. Em meio a este cenário, o Brasil possui 1.130 usinas
hidrelétricas espalhadas pelo território nacional, correspondente a 66,98% da geração total. Em segundo lugar estão as usinas termoelétricas que são importantes como complementação da matriz hidráulica, correspondendo a 28,62% da geração. Dentre estas estão as movidas à biomassa, carvão mineral, derivados de petróleo e gás natural, as quais se apresentam com 484, 13, 1201 e 157 empreendimentos em operação, respectivamente, totalizando 37.344.173 kW de potência instalada. No Gráfico 2 é demonstrado o panorama da matriz elétrica brasileira em termos de geração de energia, de acordo com dados da Aneel (2014).
Gráfico 2 – Matriz Elétrica Brasileira no ano de 2014 Fonte: Banco de Informações de Geração (ANEEL, 2014)
Com base no Gráfico 2 é evidente que a fonte hídrica ainda é a mais representativa no território brasileiro, sendo responsável por mais da metade da geração de energia elétrica de todo o país. Em termos de matriz elétrica, o Brasil vem se destacando em relação à utilização de fontes renováveis, uma vez que estas representam hoje 79% da matriz elétrica brasileira, e as fontes não renováveis apenas 21%.
Entretanto, na comparação do ano de 2011 e 2012 (Gráfico 3), nota-se que a utilização desta fonte de energia vem diminuindo gradativamente, passando de 81,8% para 76,9% no ano de 2011 para 2012 e chegando a 66,98% no ano de 2014. Com a constante diminuição da disponibilidade hídrica no Brasil em função dos períodos de estiagem intensos, abre-se mais espaço para as usinas termoelétricas movidas a gás natural, derivados de petróleo, biomassa e carvão mineral.
Neste sentido, é possível perceber que o Brasil caminha na direção da matriz energética mundial, onde há uma maior participação de gás natural e uma menor participação de fontes hídricas (BEN, 2013).
Gráfico 3 – Matriz Elétrica Brasileira: (A) ano de 2011; (B) ano de 2012
Fonte: Relatório Síntese – Ano base 2012: Balanço Energético Nacional (2013).
1.1.1 Fontes Renováveis
As fontes de energia renováveis são aquelas em que os recursos naturais utilizados são capazes de se regenerar, ou seja, são considerados inesgotáveis. O Brasil é um país com grande disponibilidade de recursos naturais renováveis para o aproveitamento energético. Destacam-se os recursos hídricos na geração de eletricidade, cujo aproveitamento correspondeu a 76,9%, apesar de o aproveitamento do potencial hidráulico no Brasil ser da ordem de 30% apenas. (ANEEL, 2008, p.52).
As principais fontes renováveis para geração de energia elétrica no Brasil são a hidroeletricidade, eólica e co-geração com biomassa. Em 2012 a participação destas energias renováveis na Matriz elétrica brasileira caiu para 84,5%, dos 88,9% do ano de 2011, devido às condições hidrológicas desfavoráveis e o aumento da energia térmica.
Além dos recursos hídricos, a biomassa também desempenha um papel importante, não somente no setor elétrico, mas também na oferta de biocombustíveis como o biodiesel e o etanol. De acordo com o Banco de
Informações de Geração da ANEEL, de agosto de 2014, existem 484 empreendimentos de geração de energia elétrica a partir da biomassa, que correspondem a quase 12 mil MW (megawatts) instalados e é uma das fontes com maior potencial de crescimento nos próximos anos. Das usinas termoelétricas relacionadas, 383 (81%) são abastecidas pelo bagaço da cana de açúcar com potencia total 9,67 mil MW de potencia instalada sendo a mais representativa na matriz; 53 são abastecidas por madeira (437 MW); 22 por biogás (64 MW); 17 por licor negro (1,78 mil MW) e 9 por casca de arroz (36 MW).
Nota-se que das termoelétricas movidas a biomassa, a região Sudeste é a mais destacada (Gráfico 5), com 55% do total de empreendimentos em operação que utilizam esta fonte para gerar energia, em função da economia desta região ser altamente dependente da agricultura.
A biomassa é uma das fontes para produção de energia com maior potencial de crescimento para os próximos anos, tanto no mercado interno quanto no mercado internacional, visto que ela é considerada uma das principais alternativas para a diversificação da matriz energética e a consequente redução da dependência dos combustíveis fósseis (ANEEL, 2008, p. 65).
O Gráfico 5 apresenta o panorama dos empreendimentos em operação que representam matriz elétrica renovável, subdividida pelas cinco regiões do Brasil.
Gráfico 4 – Empreendimentos na matriz elétrica renovável por regiões do Brasil Fonte: Banco de Informações de Geração (ANEEL, 2014)
É possível verificar que as regiões Sudeste e Sul são onde se encontram a maioria das hidroelétricas em operação no Brasil, representando 37% e 34% do total de usinas, respectivamente. No entanto, dentre as 10 maiores usinas em operação no Brasil, somam-se na Região Sudeste a maior potência elétrica instalada com 12,0 MW, seguida da Região Norte com 8,37 MW de potência apenas maioria das
grandes centrais hidroelétricas brasileiras nas usinas de Tucurui I e II. De acordo com dados da ANEEL (2008, p. 57), a maioria das grades centrais hidrelétricas brasileiras localiza-se nas bacias do Rio São Francisco e do Rio Paraná principalmente, apesar da existência de unidades importantes na região Norte. Entretanto, os potenciais da região Sul, Sudeste e Nordeste já estão quase que integralmente explorados. A bacia do rio Amazonas é a maior bacia hidrográfica do país, com um potencial superior à potência já instalada no Brasil, porém, há apenas cinco unidades hidroelétricas em operação, uma vez que há diversos entraves de natureza ambiental e judicial à expansão hidrelétrica dessa região.
Apesar do grande potencial, as fontes de energia como a solar e eólica ainda apresentam produção pouco expressiva no balanço energético brasileiro – a energia eólica representa apenas 0,9% e a energia solar, apesar de contar com 164 empreendimentos em operação no país não aparece na contabilização do Balanço Energético Nacional por sua capacidade instalada em KWh ser inexpressiva. Isso decorre do fato, de que destes 164 empreendimentos contabilizados pelo Banco de Informações de Geração da ANEEL, apenas duas são usinas solares, o restante são pequenos consumidores.
Entre as centrais de energia eólica o Nordeste é a região mais representativa, com 78% do potencial elétrico no Brasil (2,94 MW), em função das características dessa região serem mais favoráveis à instalação de usinas de energia provenientes dos ventos, ou seja, a densidade do ar, intensidade, direção e velocidade dos ventos relacionam-se aos aspectos geográficos naturais da região, como relevo, vegetação e interações térmicas entre a superfície da terra e a atmosfera (ANEEL, 2008, p. 81). De acordo com o Atlas de Energia Elétrica da ANEEL (2008, p. 81), o Brasil é um país favorecido quando se trata de ventos, os quais se caracterizam por uma presença duas vezes superior à média mundial. Neste sentido, como a velocidade dos ventos costuma ser maior em períodos de estiagem, surge a viabilidade de operar as usinas eólicas em sistema complementar com as usinas hidroelétricas, de forma que a sua operação permitiria a “estocagem” de energia elétrica, contribuindo para preservar a água dos reservatórios em períodos de pouca chuva.
Porém, as fontes de energia eólica e solar dependem de muitas variáveis de clima e sazonalidade e por isso, ainda são poucos os incentivos para a instalação de usinas destas origens no Brasil.
1.1.2 Fontes Não Renováveis
As fontes de energia não renováveis são aquelas que se encontram na natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização. Uma vez esgotadas, as reservas não podem ser regeneradas. Consideram-se os combustíveis fósseis: gás natural, petróleo e carvão; e o urânio (matéria prima para energia nuclear).
Segundo o Banco de Informações de Geração da Agência Nacional de Energia Elétrca (ANEEL), de agosto de 2014, existem 157 usinas termelétricas abastecidas a gás natural em operação no país com um total instalado de 14,3 mil MW de potência. Cerca de 61% dos empreendimentos a gás natural em operação se encontram na região Sudeste, seguido de 22% na região Sul. Esta participação decorre das maiores reservas de gás natural serem encontradas no litoral do Rio de Janeiro e Espírito Santo.
De acordo com o Plano Nacional de Energia 2030 produzido pela EPE, a participação das termelétricas movidas a gás natural deverá aumentar e as perspectivas de maior oferta futura deste recurso no Brasil localizam-se no Espírito Santo, Bacia de Campos e principalmente, na Bacia de Santos. Estas termoelétricas operariam de modo complementar às hidrelétricas, ou seja, seriam colocadas em operação em momentos de aumento da demanda ou redução da oferta hidráulica.
Conforme ANEEL (2008, p.113), a participação do petróleo na produção mundial de energia elétrica é pouco expressiva e têm recuado devido a investimentos realizados em outras fontes, menos agressivas ao meio ambiente e com preços menores e mais estáveis. No Brasil, sua participação na matriz de energia elétrica é pequena, pois as termelétricas movidas com derivados do petróleo servem como complementares. Até agosto de 2014 o país contava com 1.203 empreendimentos em operação, responsáveis pela geração de 7,65 mil MW, onde a maioria destes empreendimentos se encontram nas regiões Sudeste e Norte (43% e 29% respectivamente), onde se encontram as maiores reservas de petróleo do Brasil.
As usinas de carvão mineral contam com 13 unidades no Brasil, localizadas principalmente na região Sul (61%), onde se encontram as áreas de mineração. A baixa qualidade da maior parte do carvão nacional impede seu transporte por
grandes distâncias e afeta o grau de rendimento da usina termelétrica. O minério corresponde a 2,44% da matriz elétrica brasileira (ANEEL, 2013).
Com relação às usinas nucleares, o Brasil possui atualmente apenas duas em operação (Angra I e Angra II), as quais têm pouca participação na matriz elétrica brasileira, com apenas 1,53% e capacidade total instalada de 1,99 MW. No entanto, o Brasil possui a sexta maior reserva de urânio do mundo, cerca de 300 mil toneladas. No entanto, a exploração está em fase incipiente e há a necessidade de maiores investimentos em tecnologia de enriquecimento do urânio (CNI, 2007).
No Gráfico 6 é representado o panorama dos empreendimentos em operação que representam a matriz elétrica de fontes não renováveis, subdividida pelas cinco regiões do Brasil.
Gráfico 5 – Empreendimentos na matriz elétrica não renovável por regiões do Brasil Fonte: Banco de Informações de Geração (ANEEL, 2014)
1.2 AGENTES GERADORES DE ENERGIA
Em relação ao destino da energia, o empreendimento de geração pode ser classificado como autoprodução de energia (APE), produção independente de energia (PIE) ou produção de energia elétrica destinada ao atendimento do serviço público de distribuição (SP). A autoprodução é caracterizada quando o agente produz energia para o consumo próprio, podendo, com a devida pré-autorização, comercializar o excedente (APE-COM). Na produção independente, o agente consome e é autossuficiente em energia e ainda por sua conta e risco, gera energia para comercialização com distribuidoras ou diretamente com consumidores livres.
No Gráfico 6 observa-se o panorama brasileiro de agentes geradores de energia, subdividido nas cinco regiões do país.
Gráfico 6 – Panorama brasileiro de agentes geradores de energia nas regiões do Brasil Fonte: Banco de Informações de Geração (ANEEL, 2014)
Do total de empreendimentos geradores de energia elétrica no Brasil, 82% são Produtores Independentes (PIE), 14% são Autoprodutores (APE) e apenas 4% são de Serviço Público (SP). No entanto, mesmo parecendo insignificante a quantidade de agentes geradores de energia de serviços públicos, estes são representados por algumas das maiores empresas geradoras de energia elétrica no país. Dentre estas estão a Companhia Hidroelétrica do São Francisco, Furnas Centrais Elétricas S/A, Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A (ELETRONORTE), Companhia Energética de São Paulo (CESP) e ITAIPU Binacional, as quais somam uma potência instalada de 51,48 MW.
Nos Gráficos 7 e 8 observa-se a quantidade de empreendimentos de geração de energia a partir de fontes renováveis e não renováveis, respectivamente, classificados de acordo com o destino da energia.
Gráfico 7 – Empreendimentos na matriz elétrica renovável, classificados por destino de energia
Fonte: Banco de Informações de Geração (ANEEL, 2014)
Gráfico 8 – Empreendimentos na matriz elétrica não renovável, classificados por destino de energia
Fonte: Banco de Informações de Geração (ANEEL, 2014)
Em termos de fontes renováveis de energia, nota-se que há um maior número de empreendimentos classificados como Produtores Independentes (PIE), os quais possuem potência maior que os Autoprodutores (APE) e tem condições de suprir o mercado. Já em relação as fontes não renováveis, confere-se que há uma maior
representatividade dos agentes de Serviços Públicos, principalmente os que utilizam o petróleo como fonte de geração de energia elétrica.
Com relação à distribuição dos empreendimentos nas cinco regiões do Brasil, os três agentes de geração de energia (APE, PIE e SP) são mais representativos na região Sudeste, com um percentual de 56%, 45% e 51% respectivamente, em relação às outras regiões do Brasil. Este cenário decorre da região Sudeste de fato, ser o maior polo industrial do país, o que consequentemente, implica num maior número de empreendimentos geradores de energia elétrica.
Neste contexto, é possível sugerir que esta região recebe as melhores propostas quanto aos incentivos governamentais, com maior incidência de financiamentos do governo federal, quanto até mesmo do governo estadual quando se trata de empreendimentos de interesse do estado.
1.3 PROSPECÇÃO PARA AS FONTES DE ENERGIA NO BRASIL
Embora o País tenha uma matriz limpa, as necessidades de disponibilizar energia são cada vez maiores a medida que o Brasil se desenvolve e reduz a desigualdade. Pelas aspirações democráticas e humanísticas da sociedade, o desenvolvimento da Matriz Energética Brasileira deve estar em sintonia com as necessidades maiores do planeta (BUENO, 2013).
Os condicionantes do meio ambiente e a liberalização do mercado energético configuram um cenário futuro norteado para a diversificação da matriz energética com aumento significativo na utilização de energias limpas e o desenvolvimento na eficiência energética dos processos. De acordo com Januzzi e Macedo (2005), nos próximos anos o petróleo deve permanecer como fonte dominante de energia e o aumento esperado no consumo exigirá um acréscimo da capacidade de produção de 77 milhões de barris/dia para 121 milhões em 2025. Dentre as fontes de energia primária, a que terá o maior crescimento deverá ser o gás natural, mantendo a taxa anual de 2,2% no período de 2001-2025.
Segundo o autor, a tendência é priorizar o desenvolvimento de tecnologias que contribuam para maior sustentabilidade ambiental, qualidade de energia e segurança no fornecimento. Com relação à perspectiva internacional, os maiores desafios na área estão na pesquisa e desenvolvimento com foco na difusão de
tecnologias para uso eficiente e limpo do carvão além das energias renováveis, bem como disseminação de tecnologias de geração distribuída e armazenamento.
Dentro do cenário brasileiro deve-se ressaltar que: a hidroeletricidade deverá permanecer como a mais importante fonte de eletricidade no país nas próximas décadas; nos próximos anos a produção de petróleo nacional deverá atingir níveis de autossuficiência, reflexo dos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, prospecção e exploração; o carvão mineral é o combustível fóssil mais abundante no país, mas apresenta dificuldades para competir com outras fontes alternativas, seja para geração de eletricidade ou para outros fins térmicos devido a sua baixa qualidade; e por fim o uso da biomassa para geração de energia é interessante para o país, especialmente como geração de eletricidade, produção de vapor e combustíveis para transporte.
2 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante dos dados levantados, fica verificou-se que a produção de energia elétrica no Brasil ainda é em sua maioria, proveniente das fontes hídricas, sendo responsável por mais da metade a geração de energia de todo o país. Entretanto, as usinas termoelétricas apresentam um papel importante na matriz elétrica brasileira, operando como complementar da matriz hidráulica.
Com a constante diminuição da disponibilidade hídrica no Brasil, as usinas termoelétricas a gás natural e petróleo são acionadas para suprir a demanda necessária de energia elétrica, ganhando cada vez mais espaço no cenário elétrico brasileiro. Porém, o custo da geração termoelétrica é mais elevado para o governo do que as hidroelétricas, implicando num aumento do preço da energia, o que acarreta prejuízo tanto aos consumidores, quanto ao meio ambiente.
Os dados comparativos dos últimos anos referentes à matriz elétrica brasileira indicam que, as termoelétricas à gás natural apresentam maior crescimento em termos de produção de energia. Acredita-se assim que o Brasil caminha na direção da matriz energética mundial, onde há uma maior participação de gás natural e uma menor participação de fontes hídricas.
Ainda assim, o Brasil ganha destaque quando se refere às fontes renováveis. A geração por biomassa e eólica, juntamente com a hídrica representam hoje, quase 80% da matriz elétrica brasileira. A biomassa é considerada hoje, uma das principais
alternativas para diversificação da matriz energética e a consequente redução das fontes não renováveis, sendo considerada uma das fontes com maior potencial de crescimento para os próximos anos. Verificou-se que o Sudeste é a região que mais se destaca na geração de energia proveniente de biomassa, onde se concentram mais da metade do total de empreendimentos em operação do Brasil.
Ademais é na região Sudeste que os três agentes de geração de energia (APE, PIE e SP) se destacam em maior quantidade de empreendimentos, quando comparados às outras quatro regiões do Brasil. Este panorama reflete o fato da região ser o maior polo industrial do país. É possível constatar que esta região recebe as melhores propostas quanto aos incentivos governamentais, onde há um maior apoio financeiro tanto do governo federal, quanto até mesmo do governo estadual quando se trata de empreendimentos de interesse do estado.
REFERÊNCIAS
ANDRADE, André L. C. de; MATTEI, Lauro. A (In)Sustentabilidade da Matriz Energética Brasileira. In: ENCONTRO NACIONAL DA ECOECO, IX., 2011, Brasília. Políticas Públicas
e a Perspectiva da Economia Ecológica. Disponível em:
<http://www.ecoeco.org.br/conteudo/publicacoes/encontros/ix_en/GT5-66-35-20110529132015.pdf>. Acesso em: 30 jul. 2014.
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (Brasil). Atlas de Energia Elétrica do
Brasil / Agência Nacional de Energia Elétrica.2 ed. Brasília: Aneel, 2005. 243 p. il.
Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/Atlas/download.htm>. Acesso em: 22 jul. 2014.
______. ______. 3 ed. – Brasília: Aneel, 2008. 236 p.:il. Disponível em:
<http://www.aneel.gov.br/visualizar_texto.cfm?idtxt=1689>. Acesso em: 22 jul. 2014. ______. Resolução Normativa nº482 de 17 de Abril de 2012. Estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de
distribuição de energia elétrica, o sistema de compensação de energia elétrica, e dá outras providências. Diário Oficial da União República Federativo do Brasil. Brasília, DF, 17 abr. 2012. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf>. Acesso em: 07 ago. 2014.
ABIAPE – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS INVESTIDORES EM AUTOPRODUÇÃO DE ENERGIA. Brasília – DF, s/d. Disponível em: <http://www.abiape.com.br/quem-somos/sobre-a-abiape.html>. Acesso em 5 ago. 2014.
APINE – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS PRODUTORES INDEPENDENTES DE ENERGIA ELÉTRICA. Brasília – DF, s/d. Disponível em:
<http://www.apine.com.br/site/zpublisher/secoes/Institucional.asp?id=16713>. Acesso em 5 ago. 2014.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA. Visão Geral
do Setor. Disponível em: <http://www.abradee.com.br/setor-eletrico/visao-geral-do-setor#>.
BEN – BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL 2013 – Ano base 2012. Relatório Síntese. Rio de Janeiro: EPE, 2013, 55 p. Disponível em:
<https://ben.epe.gov.br/downloads/S%C3%ADntese%20do%20Relat%C3%B3rio%20Final_ 2013_Web.pdf>. Acesso em: 22 jul. 2014.
BUENO, Julio. A Matriz Energética Brasileira: Situação Atual e Perspectivas. Rio Capital da
Energia. Rio de Janeiro, ago 2013. Disponível em:
<http://www.riocapitaldaenergia.rj.gov.br/Publico/MostrarArquivo.aspx?C=gH1eLtuxzlw%3D> . Acesso em: 17 jul. 2014.
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA. Matriz energética: cenários, oportunidades e desafios CNI. Brasília, 2007. 82 p. Disponível em:
<http://www.cni.org.br/portal/data/files/00/8A9015D015A0F71F0115AE4B9A37466D/Matriz% 20Energ%C3%A9tica.pdf>. Acesso em: 30 jul. 2014.
JANUZZI, Gilberto, M. 2001. Planejando a Crise de Energia Elétrica. Ambiente Brasil. n. 20, mai. 2001. Disponível em:
<http://ambientes.ambientebrasil.com.br/energia/artigos_energia/planejando_a_crise_de_en ergia_eletrica.html>. Acesso em: 30 jul. 2014.
JANUZZI, Gilberto M.; MACEDO, Isaías C.; Prospecção Tecnológica em Energia, Centro de Gestão de Estudos Estratégicos. Brasília: CGEE, 2005, 141p. Disponível em:
<http://www.fem.unicamp.br/~jannuzzi/documents/regdoc2486.pdf>. acesso em: 22 jul. 2014.
MENDES, Ana L. S.; PINTO Míriam M. Autoprodução e Produção Independente de Energia Elétrica a partir de Fontes Renovaveis no Brasil. In: ENCONTRO LATINO-AMERICANO SOBRE EDIFICAÇÕES E COMUNIDADES SUSTENTÁVEIS, IV., 2011, Vitória – ES. Disponível em:
<http://www.elecs2013.ufpr.br/wp-content/uploads/anais/2011/2011_artigo_031.pdf>. Acesso em 30 jul. 2014.
PATROCÍNIO, Carlos. Matriz Energética Brasileira: panorama atual e desafios futuros. Agência CanalEnergia, Rio de Janeiro, fev. 2011. Disponível em:
<http://www.provedor.nuca.ie.ufrj.br/eletrobras/estudos/patrocinio1.pdf>. Acesso em: 02 ago. 2014.
TOLMASQUIM, Mauricio T.; GUERREIRO, Amilcar; GORINI, Ricardo. Matriz energética brasileira: uma prospectiva. Novos estud. – CEBRAP, São Paulo, n. 79, Nov. 2007. Disponível em:
