UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
JOÃO LUCAS DELLA SILVA
ESTUDO TEÓRICO SOBRE MATRIZ ENERGÉTICA DIVERSIFICADA:
Análise da importância de sua implantação
UNEMAT – Campus de Sinop
2016/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
JOÃO LUCAS DELLA SILVA
ESTUDO TEÓRICO SOBRE MATRIZ ENERGÉTICA DIVERSIFICADA:
Análise da importância de sua implantação
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop – MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica.
Prof. Orientador: Eng. Lucas Rocha Bariani
UNEMAT – Campus de Sinop
2016/2
LISTA DE ABREVIATURAS
AIE – Agência Internacional de Energia
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica BEN – Balanço Energético Nacional
EPE – Empresa de Pesquisa de Energia MME – Ministério de Minas e Energia
PDE – Plano Decenal de Expansão de Energia
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Estudo teórico sobre matriz energética diversificada: Análise da importância de sua implantação
2. Tema: Engenharia Elétrica - 30400007
3. Delimitação do Tema: Geração de Energia Elétrica - 30404010 4. Proponente(s): João Lucas Della Silva
5. Orientador(a): Lucas Rocha Bariani
6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT)
7. Público Alvo: Federações, órgãos públicos e privados atuantes na área, sociedade.
8. Localização: Avenida dos Ingás, Nº 3001 / Jd. Imperial – Sinop – MT / CEP 78555-000.
9. Duração: um ano.
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS ... I DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... II
1 INTRODUÇÃO ... 4
2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 4
3 JUSTIFICATIVA... 6
4 OBJETIVOS ... 7
4.1 OBJETIVO GERAL ... 7
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 7
5 MATRIZ ENERGÉTICA ... 8
6 PROBLEMA DE ENERGIA ... 12
7 DIVERSIFICAÇÃO DA MATRIZ ELÉTRICA ... 14
8 METODOLOGIA ... 16
9 CRONOGRAMA ... 17
10 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 18
11 ANEXOS ... 20
1 INTRODUÇÃO
Este projeto aborda a importância da diversificação da matriz energética, tratando da demanda de energia e aspectos envolvidos a ela, além de tratar do problema ambiental, que aflige a natureza e por consequência aflige o estilo de vida humano.
A energia elétrica é amplamente usada na estrutura social do mundo hoje. A partir dela, fora permitido grande parte dos desenvolvimentos tecnológicos desde a sua descoberta, com a invenção da pilha. O uso da eletricidade hoje possui presença e aplicação extremamente importantes no contexto que a humanidade está inserida.
A demanda de eletricidade cresce proporcionalmente com o desenvolvimento
humano e com o crescimento populacional. Por se tratar de um bem de consumo
finito, se cria uma primeira problemática associando o crescente consumo e a
necessidade de aumentar a oferta de energia. Além disso, é visto o problema
ambiental gerado pelo aumento da oferta. Disto, busca-se um conjunto de medidas
para resolução de ambos os problemas, tanto de demanda quanto de proteção
ambiental.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
Aliado ao crescimento da demanda de energia elétrica cresceu também a produção desta. Ao se produzir eletricidade, uma área é utilizada para a alocação das usinas, independente do tipo de geração.
O problema presente numa matriz energética não diversificada é proveniente do problema de energia gerado com a dependência de apenas uma fonte. Com a variação da produção de eletricidade gera instabilidade no fornecimento, em que este evento incide em uma problemática referente à manutenção do fornecimento de eletricidade com qualidade.
Por se tratar de um produto de consumo básico, por parte dos domicílios e no uso econômico, se cria a necessidade de observar o problema de energia, realizar conclusões para então elaborar métodos e estratégias visando sanar tal problema.
Discute-se a nível mundial quanto à necessidade de substituição da matriz energética baseada em combustíveis fósseis e fontes de energia não renováveis. A agressão ao meio ambiente tem relevante significância neste debate, porém, a dependência existente do uso do petróleo para fins de produção elétrica se contrapõe a essa mudança (RIBEIRO, 2016)
Tomando como exemplo o problema existente na matriz energética brasileira,
ele se refere à sua diversificação, onde limitando uma matriz a uma única fonte
energética (no caso energia hidrelétrica), torna o fornecimento de eletricidade pouco
confiável, onde isto é reflexo das variações climáticas. Por consequência infere na
produção ou extração de matéria-prima de outros setores dependentes da energia
elétrica.
3 JUSTIFICATIVA
Diante do aumento da demanda energética no mundo, fora aumentado o problema de energia em relação à demanda e a qualidade no fornecimento de eletricidade. Refletindo o aumento da demanda, cresceram os danos ao meio ambiente gerados pela exploração humana visando à produção energética. Com isto, é necessário um estudo aprofundado sobre a diversificação da matriz energética.
A ampliação qualitativa da matriz energética é uma possibilidade para solucionar a o problema da crise energética. O incentivo à reestruturação da matriz energética se torna então um objetivo possível para resolução do problema de energia.
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4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Analisar a importância da reestruturação da matriz energética para a solução do problema de demanda e qualidade de energia, tornando-a diversificada, ou seja, composta de fontes energéticas diversas.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Demonstrar a problemática da demanda de energia;
Detalhar a matriz energética diversificada, juntamente com formas de aplicação e exemplos;
Mostrar o incentivo à reestruturação da matriz energética;
Expor contrapontos, características favoráveis e desfavoráveis com a
aplicação da matriz diversificada.
5 MATRIZ ENERGÉTICA
Trata-se do conjunto de fontes de energia dispostos numa região, sendo empregado geralmente esse termo em proporções nacionais (RIBEIRO, 2016).
Matriz energética se refere a um conceito quantitativo da potência instalada naquela região.
Pode ser compreendida como um instrumento técnico que permite a um país acompanhar os resultados das políticas e estratégias setoriais implantadas, e revela de forma constante as respostas do mercado e da sociedade às opções encontradas (SILVA & CÂNDIDO, 2015).
A matriz energética mundial é composta, em sua maioria, por fontes não renováveis – os combustíveis fósseis como petróleo, carvão mineral e gás natural ainda constituem grande parte da energia utilizada em todo o mundo. (RIBEIRO, 2016)
A matriz energética mundial em 2007 tinha como fonte predominante o uso dos combustíveis fósseis, A oferta de energia, numa análise global, está distribuída por fonte de energia na seguinte proporção: petróleo - 34,3%, carvão mineral - 25,1%, gás natural - 20,9%, energias renováveis -10,6%, nuclear - 6,5%, hidráulica - 2,2% e demais fontes - 0,4% (BARROS, 2007).
A Agência Internacional de Energia (do inglês IEA) dispõe em seu endereço eletrônico uma plataforma de dados coletados das instituições nacionais. Os dados são usados para realizar o balanço mundial da energia elétrica, feito por esta instituição. Dados como produção e consumo por país são utilizados para estimar e avaliar as condições das matrizes nacionais.
Fonte: (MME, 2016)
A matriz energética mundial de 2015 dispunha de 24912 tera-watts-horas de energia ofertado, sendo que apenas 24,1% desta oferta têm proveniência de fontes renováveis de energia (MME, 2016).
O Ministério de Minas e Energia (MME) data que, considerando o mês de março de 2015, a matriz energética brasileira está distribuída em 71,8% de energia hidráulica, 25,9% de energia térmica (inclui-se nuclear, biomassa e fósseis) e 2,3%
das demais fontes energéticas.
O Brasil possui uma forte base hidráulica em sua matriz elétrica. Contudo, o estímulo a outras fontes “modernas” de energias renováveis é ainda bastante incipiente comparado à média mundial, apesar dos esforços feitos pelo governo federal por meio do Programa de Incentivo a Fontes Alternativas de Eletricidade (Proinfa). (GOLDEMBERG & LUCON, Energia e meio ambiente no Brasil, 2007)
Os dados referentes à quantidade de produção, usinas e demais características do subsistema de geração alocado na matriz energética brasileira são prospectados pela EPE (Empresa de Pesquisa de Energia), órgão vinculado ao MME. A EPE publica o Balanço Energético Nacional (BEN).
O BEN é o documento sobre fluxos físicos anuais do setor energético brasileiro publicado regularmente desde 1970 pelo MME por meio da EPE.
A matriz energética está composta por um conjunto total de 47 atividades e 24 fontes de energia. As atividades compreendem produção, estoques, comércio externo, transformação, distribuição e consumo final, este dividido em setores econômicos. Trata-se, portanto, de uma das mais completas e sistematizadas bases continuadas de dados energéticos disponível no país, constituindo-se em uma referência fundamental para qualquer estudo do planejamento do setor energético brasileiro. (MONTOYA, LOPES, &
GUILHOTO, 2014)
Ainda em relação à prospecção de dados da matriz energética do Brasil se destaca a Secretaria de Energia Elétrica do MME. Neste órgão é disposto o Departamento de Monitoramento do Sistema Elétrico, responsável pela publicação do Boletim Mensal de Monitoramento do Sistema Elétrico.
No boletim são relatados dados referentes às condições hidrometeorológicas,
ao intercâmbio de energia elétrica, ao mercado consumidor de energia, capacidade
instalada de geração, linhas de transmissão do sistema brasileiro, dados de
produção e expansão do Sistema Interligado Nacional (SIN) e expansão do sistema
de geração brasileiro. Além desses tópicos, são descritos encargos setoriais e o
desempenho do sistema elétrico do país.
Segundo o Boletim Mensal de Monitoramento do Sistema Elétrico de dezembro de 2016, a matriz energética do Brasil era construída conforme o gráfico abaixo:
Fonte: (MME, 2016)
Ainda se tratando do Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)
publica trimestralmente o Boletim de Informações Gerenciais, com dados
prospectados de todo o sistema de energia elétrica do país. Do último boletim
divulgado, a potência instalada por geração e o número de usinas por fonte e
formato são divididos conforme a figura a seguir.
Fonte: (ANEEL, 2016)
Realizando uma análise simplória quanto aos dados obtidos, percebe-se que
a matriz brasileira se apresenta como uma matriz mais “limpa” comparando se à
matriz mundial. Isso em referência ao percentual de energia hidrelétrica presente
neste exemplo. Apesar disso, a matriz energética brasileira é mais passível de
problemas de fornecimento e custo da eletricidade, provenientes das variações
climáticas ligadas à sazonalidade, em comparação às matrizes mundiais.
6 PROBLEMA DE ENERGIA
A adversidade gerada em relação à demanda de energia é relacionada com o efeito econômico capitalista de oferta e demanda. Porém, em se tratando de produção elétrica, há a possibilidade da incidência do problema de demanda de energia em países que não se estruturam nessa doutrina político-econômica (VENTURA FILHO, 2009).
O problema de energia é relacionado com eventos climáticos e de estrutura física da matriz energética. Tomando como exemplo, novamente, a matriz energética brasileira, que é constituída majoritariamente de usinas hidrelétricas.
Neste exemplo, existe a dependência da produção energética relacionada aos níveis dos rios e lagos, que por sua vez é variado com a quantidade de chuvas (MOREIRA, LUBANCO, & NASCIMENTO, 2012).
Esse cenário de falta de recursos e necessidade de crescimento faz com que o mercado esteja excepcionalmente aquecido, com alto volume de investimentos. O Brasil precisa de novas fontes de energia, novas usinas para produção, melhorias na estrutura de distribuição e, principalmente, de profissionais capacitados para atuar com os diversos tipos de energia. (CARSTENS, 2014)
No início de 2000, o Brasil sofreu com uma grande crise do abastecimento de energia elétrica, que ocasionou a desaceleração da atividade econômica, de forma geral, pois refletiu no índice de desempregos, na transferência de renda para diversas categorias associadas a especulações (GRÜN, 2005). Tratou se do blecaute de maior relevância, ocorrido no país.
Entretanto, o problema de energia pode ser tratado como causador de uma
crise econômica como este processo pode ser inverso. Com uma economia
enfraquecida o consumo de energia tende a ser reduzido. A partir disto, é vista uma
vantagem inicialmente no preço da energia elétrica, que por ter demanda reduzida,
reduz proporcionalmente o preço. Mas isso só se aplica teoricamente porque na
aplicação, o preço da energia pouco reduz, de forma desproporcional comparando
se ao restante da economia. No entanto, essa vantagem é coberta numa possível
recuperação econômica local, onde a demanda volta a crescer, incidindo no reajuste
do valor da eletricidade (GOLDEMBERG, 2009).
A crise dos apagões brasileira de 2001 ocorreu pela grande demanda e a falta de energia sendo gerada para suportar o consumo nacional. Partindo disto, Tolmasquim (2012) destaca que:
Nos próximos dez anos, a demanda total de energia do país deverá crescer 5,3% ao ano, chegando a 372 milhões de tep (toneladas equivalentes de petróleo) em 2020. A indústria e o setor de transportes continuarão a ser os principais responsáveis por esse consumo, com cerca de 67% do total.
Se baseando nestas afirmações, vê-se a necessidade de resolução do
problema de demanda de energia, para então remediar uma crise energética
prevista.
7 DIVERSIFICAÇÃO DA MATRIZ ELÉTRICA
De acordo a problemática vista anteriormente, uma solução aplicável para sua resolução é a diversificação da matriz energética. O incentivo à alocação de fontes variadas, visando suprir a demanda de eletricidade de um país, é a forma de se diversificar a matriz.
O estilo de desenvolvimento econômico existente na humanidade afeta na estrutura natural do planeta. Um ponto visível que reflete a reação da natureza a esse processo são as mudanças climáticas, efeito das atividades antropogênicas geradoras de gases de efeito estufa, que induzem o aquecimento global e a consequente ocorrência de eventos climáticos prejudiciais, recorrentes devido ao fenômeno do aquecimento global, cada vez mais extremos e frequentes (REIS, 2015).
Porém, para surtir efeito na natureza de forma incisiva, além de promover o incentivo a fontes diferentes, deve ser realizado o incentivo a fontes energéticas mais limpas.
Em se tratando da diversificação da matriz, a EPE apresenta anualmente o Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE), que referencia a expansão, reconfigurando a matriz energética para suprir o crescimento da demanda de eletricidade. O PDE possui como a sua principal diretriz priorizar a alocação de mais centrais elétricas de fontes renováveis de energia.
Nesse sentido, merecem destaque dois dos três leilões ocorridos em 2010 para compra de energia a partir da fonte hidráulica, tanto pelo montante quanto pelo preço da energia. Neles, as usinas hidrelétricas de Belo Monte (11.233 MW) e Teles Pires (1.820 MW) foram compradas pelo mercado regulado por 78 e 58 R$/MWh, respectivamente.
Afinal, a hidroeletricidade é um elemento diferencial da Matriz Energética Brasileira. Ela é a principal fonte de geração de eletricidade no país e, em 2010, respondeu por 81% do total produzido. (TOLMASQUIM, 2012)
Apesar da necessidade da aplicação de mais fontes renováveis de energia
elétrica, devem ser considerados os motivos do uso dos combustíveis fósseis em
larga escala no mundo.
Embora a substituição dos derivados de petróleo por biocombustíveis contribua em princípio para a redução das emissões dos gases de efeito estufa, é necessário atentar às condições de sua produção. Essas podem ter impactos tão negativos sobre o meio ambiente que o saldo da operação seja negativo. É o que aconteceu com a produção de óleo de dendê na Indonésia e na Malásia, importado como combustível pela Holanda. Estudos recentes detectaram um verdadeiro desastre ambiental, provocado pela destruição por fogo de florestas nativas e drenagem dos solos pantanosos recobertos de turfa, com a consequente emissão do carbono. (SACHS, 2007)
Desta forma, demandará a análise total de cada possível mudança na
estrutura da matriz energética, tanto numa análise nacional quanto numa análise
global. O Brasil possui grande potencial de diversificação da sua matriz, com bases
econômica e biologicamente sustentáveis, e assim permitir segurança quanto à
demanda de energia crescente juntamente com o cuidado devido à natureza (REIS,
2015).
8 METODOLOGIA
Este projeto se enquadra como uma revisão bibliográfica, onde a pesquisa possui grande parte das bibliografias sendo artigos e publicações da área de estudo, de geração de energia elétrica, e subtema Fontes Alternativas de Energia. Tendo natureza específica, o artigo terá como objetivo uma instigação do debate neste assunto.
Considerando a existência de uma relação dinâmica entre a realidade e o sujeito da pesquisa, o método tem cunho qualitativo, pois não se almeja uma análise total de dados, mas sim analisar indutiva e logicamente o tema, sendo o processo da análise o objetivo primordial deste projeto.
A pesquisa tem objetivo descritivo, onde a análise da importância de se
diversificar a matriz energética é o foco dessa revisão. A classificação do
procedimento técnico é bibliográfica. Como já foi citado nesta etapa do projeto, se
trata de uma fundamentação baseada em documentos publicados.
9 CRONOGRAMA
ATIVIDADES
MÊS
1o 2o 3o 4o 5o 6o 7o 8o 9o 10o 11o 12o
Escolha do tema e do orientador
Encontros com o orientador
Pesquisa bibliográfica preliminar
Leituras e elaboração de resumos
Elaboração do projeto
Entrega do projeto de pesquisa
Revisão bibliográfica complementar Coleta de dados complementares Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho Apresentação do trabalho em banca
