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Análise da difusão da tecnologia eólica no Brasil

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Academic year: 2021

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Matheus Eduardo Leusin

ANÁLISE DA DIFUSÃO DA TECNOLOGIA EÓLICA NO

BRASIL

Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Produção. Orientador: Prof. Dr. Mauricio Uriona Maldonado

Florianópolis

2018

(2)
(3)
(4)
(5)

"Você nunca vai chegar ao seu destino se parar e atirar pedras em cada cão que late pelo aminho." (Winston Churchill)

(6)
(7)

RESUMO

Frente ao aumento do interesse mundial pela difusão de tecnologias

renováveis, a fonte eólica tem se destacado como uma das opções mais

promissoras: é renovável, limpa, gera energia livre de emissões, possui

custos de implementação progressivamente menores e é amplamente

distribuída globalmente. Utilizada em mais de 80 países para geração de

energia elétrica, a expansão da geração eólica é de especial interesse

para o Brasil, em razão das suas características de complementaridade

com a geração hídrica, que minimizariam a vulnerabilidade nacional a

variações hidrológicas. Além disso, a geração eólica já é a segunda

opção com os menores custos de geração no país, e o potencial eólico

nacional remanescente é excepcional, suficiente para suprir até três

vezes a demanda total brasileira por energia elétrica. Assim,

considerando a atratividade da tecnologia eólica de geração, em nível

mundial e, em especial, para atender aos interesses do Brasil, o presente

trabalho tem como principal objetivo a identificação dos fatores mais

relevantes para a difusão desta tecnologia no país, bem como a

exploração de políticas que possam favorecer a evolução nacional desta

tecnologia. O método utilizado envolve a integração das teorias de

Sistemas de Inovação e Análise Prospectiva, mais especificamente as

abordagens de Sistemas Tecnológicos de Inovação e de Análise de

Cenários, oriundas destas teorias. Entre os principais resultados desta

pesquisa, destacam-se: i) a elucidação do estado atual de

desenvolvimento da tecnologia eólica no Brasil, bem como do

desempenho nacional em relação às principais atividades que

contribuem para o desenvolvimento desta tecnologia; ii) proposição de

políticas de incentivo para a difusão da tecnologia eólica, considerando

mecanismos de bloqueio e indução existentes no país; e iii) avaliação

dos efeitos de políticas utilizadas nos mercados de contratação

brasileiros, como as referentes ao estabelecimento das diretrizes dos

leilões de energia e ao novo mecanismo de descontratação de energia,

para a expansão da tecnologia eólica de geração na matriz elétrica

nacional.

Palavras-chave: Energia eólica. Sistema Tecnológico de Inovação.

Análise de cenários. Dinâmica de Sistemas. Modelagem Baseada em

Agentes.

(8)

technologies, wind power has stood out as one of the most promising

options: it is renewable, clean, generates emission-free energy, has

progressively lower implementation costs and is widely distributed

globally. Used in more than 80 countries for electricity generation, the

expansion of wind power generation is of particular interest to Brazil,

due to its complementarity characteristics with water generation, which

would minimize national vulnerability to hydrological variations. In

addition, wind generation is already the second option with the country's

lowest generation costs, and the exceptional remaining national wind

power potential is enough to supply up to three times the total Brazilian

demand for electricity. Thus, considering the attractiveness of wind

generation technology, worldwide, and especially to meet Brazil's

interests, the main objective of this work is to identify the most relevant

factors for this technology diffusion in the country, as well as policies

that may favor this technology's national development. The method

applied involves the integration of Innovation Systems and Prospective

Analysis theories, more specifically Technological Innovation Systems

and Scenario Analysis approaches, derived from these theories. The

main results of this research include: i) the elucidation of the current

state of wind technology development in Brazil, as well as the national

performance in relation to the main activities that contribute for this

technology development; ii) incentive policies proposal for wind

technology diffusion, considering country's existing blocking and

inducing mechanisms; and iii) evaluation of the effects of policies used

in Brazilian contracting markets, such as those related to guidelines

establishment for energy auctions and to the new energy discharging

mechanism, for the expansion of wind generation in the national

electricity matrix.

Keywords: Wind energy. Technological Innovation System. Scenario

analysis. Systems Dynamics. Agent-Based Modeling.

(9)

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Esquema conceitual de análise ... 24

Figura 2: Método hipotético-dedutivo de Karl R. Popper ... 25

Figura 3: Organização da dissertaçãoFonte: Elaborado pelo autor (2018)

... 27

Figura 4: Os nove países com a maior capacidade eólica instalada do

mundo (em GW) ... 32

Figura 5: Principais instituições constituintes do setor elétrico brasileiro

... 39

Figura 6: Número de plantas do setor eólico em operação no

BrasilFonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 43

Figura 7: Localização de plantas eólicas operacionais e de fornecedores

da indústria eólica no Brasil ... 44

Figura 8: Evolução do registro de patentes no Brasil Fonte: Elaborado

pelos autores com base em dados do INPI (2016) ... 50

Figura 9: Publicações identificadas sob a expressão "energia eólica"

Fonte: Elaborado pelos autores com base em dados da Scielo (2016) .. 52

Figura 10: Contratação total e contratação de fontes eólicas nos leilões

brasileiros Fonte: Elaborado pelos autores com base em dados da CCEE

(2017b) e ABEEÓLICA (2017a) ... 55

Figura 11: Capacidade eólica instalada no Brasil ... 57

Figura 12: Investimentos financeiros feitos em energia renovável no

Brasil ... 60

Figura 13: Representatividade de contratação das diferentes fontes de

geração Fonte: Elaborado pelos autores com base nos relatórios de

INSTITUTO ACENDE BRASIL (2012) ... 63

Figura 14: Mecanismos de indução e bloqueio e questões políticas para

o STI eólico brasileiro ... 66

Figura 15: Difusão da Capacidade de Geração Eólica Instalada em

alguns paísesFonte: Adaptado de GWEC (2016) ... 75

Figura 16: Adoção de uma nova tecnologia em um Sistema Dinâmico 80

Figura 17: Etapas do Processo de Modelagem em Dinâmica de Sistemas

... 81

Figura 18: Modelo de Enlaces Causais ... 83

Figura 19: Modelo de Estoque e Fluxo Parte 1 Fonte: Elaborado pelos

autores (2018) ... 85

Figura 20: Modelo de Estoque e Fluxo Parte 2 ... 88

(10)

Figura 22: Relação entre o preço e o seu efeito na difusão de energia

eólicaFonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 95

Figura 23: Cenário sem a criação do Proinfa Fonte: Elaborado pelos

autores (2018) ... 96

Figura 24: Cenários gerados pela aplicação das políticas e tipos de

variação Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 98

Figura 25: Diferença de desempenho dos cenários em relação ao

Cenário Base Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 99

Figura 26: Módulo de Agentes ... 119

Figura 27: Módulo 1 de Dinâmica de Sistemas ... 121

Figura 28: Módulo 2 de Dinâmica de Sistemas ... 123

Figura 29: Histórico brasileiro de geração hídrica mensal

2007-2017Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 128

Figura 30: Histórico brasileiro de geração eólica mensal

2007-2017Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 129

Figura 31: Evolução da capacidade eólica instalada no SIN Fonte:

Elaborado pelos autores (2018) ... 133

Figura 32: Evolução das geração hídrica Fonte: Elaborado pelos autores

(2018) ... 135

Figura 33: Evolução da geração eólica Fonte: Elaborado pelos autores

(2018) ... 136

Figura 34: Volumes de energia leiloados Fonte: Elaborado pelos autores

(2018) ... 138

Figura 35: Geração hídrica em diferentes condições hidrológicas Fonte:

Elaborado pelos autores (2018) ... 139

Figura 36: Evolução da capacidade de energia leiloada nos LERs .... 140

Figura 37: Evolução da geração eólica sob o impacto de diferentes

condições hidrológicas Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 141

Figura 38: Evolução da capacidade eólica instalada no ACR em cada

cenário Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 143

Figura 39: Evolução da capacidade eólica instalada no ACL em cada

cenário Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 144

Figura 40: Diferença da capacidade eólica total instalada em relação ao

Cenário Base Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 145

Figura 41: Resumo de resultados de cada cenário em relação ao Cenário

Base Fonte: Elaborado pelos autores (2018) ... 146

(11)

LISTA DE TABELAS

Tabela

1:

Representatividade

dos

principais

fabricantes

de

aerogeradores no Brasil ... 45

Tabela 2: Fusões e representatividade das fabricantes eólicos no Brasil

... 46

Tabela 3: Os 10 líderes do mercado de geração eólica brasileiro ... 58

Tabela 4: Resultados da análise estatística ... 91

Tabela 5: Valores da capacidade eólica total instalada ao longo do

período analisado ... 94

Tabela 6: Políticas aplicadas para a criação de cenários ... 97

Tabela 7: Cenários analisados e incremento de potência eólica instalada

obtido ... 100

Tabela 8: Principais diferenças entre a DS e a MBA ... 106

Tabela 9: Descrição dos cenários gerados com a aplicação das políticas

... 117

Tabela 10: Descrição dos principais parâmetros considerados ... 124

Tabela 11: Resultados da análise estatística para as principais variáveis e

estoques considerados ... 136

(12)

ABDI - Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial

ACR - Ambiente de Contratação Regulada

ACL - Ambiente de Contratação Livre

ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica

BNDES - Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social

CLD - Causal Loop Diagram

CCEE - Câmara de Comercialização de Energia Elétrica

CGEE - Centro de Gestão e Estudos Estratégicos

CNPQ - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e

Tecnológico

COP - Conferência das Partes

DS - Dinâmica de Sistemas

EPE - Empresa de Pesquisa Energética

GW - Gigawatt

GWEC - Global Wind Energy Council

ICMS – Imposto sobre a Circulação de Mercadoria e Serviços

INPI - Instituto Nacional de Propriedade Industrial

LEE - Leilão de Energia Existente

LEN - Leilão de Energia Nova

LER - Leilão de Energia de Reserva

LFA - Leilão de Fontes Alternativas

MBA - Modelagem Baseada em Agentes

MME - Ministério de Minas e Energia

MW - Megawatt

MWh - Megawatt-hora

OEM - Original Equipment Manufacturer

ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico

PROINFA - Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia

Elétrica

REIDI - Regime Especial de Incentivos para o Desenvolvimento da

Infra-Estrutura

SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

SFD - Stock and Flow Diagram

SIN - Sistema Interligado Nacional

STI - Sistema Tecnológico de Inovação

WWF - World Wind Fund for Nature

(13)

SUMÁRIO

1.

INTRODUÇÃO GERAL ... 15

1.1.

CONTEXTUALIZAÇÃO ... 15

1.2.

PROBLEMÁTICA E OBJETIVOS DA DISSERTAÇÃO ... 18

1.3.

ENQUADRAMENTO TEÓRICO ... 19

1.4.

MODELO CONCEITUAL ... 21

1.5.

METODOLOGIA ... 25

1.6.

ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO ... 27

2.

ARTIGO 1 - A TECNOLOGIA EÓLICA NO BRASIL:

UMA ANÁLISE FUNCIONAL ... 31

2.1.

INTRODUÇÃO ... 31

2.1.1. Funções dos Sistemas Tecnológicos de Inovação ... 34

2.1.2. Análise do STI ... 37

2.2.

COMPONENTES

ESTRUTURAIS

DO

STI

EÓLICO

BRASILEIRO ... 38

2.3.

EVOLUÇÃO DO STI EÓLICO BRASILEIRO ... 41

2.4.

COMPORTAMENTO FUNCIONAL DO STI EÓLICO

BRASILEIRO ... 42

2.4.1. Atividades empreendedoras ... 42

2.4.2. Desenvolvimento de conhecimento ... 47

2.4.3. Difusão de conhecimento através de redes ... 51

2.4.4. Orientação da pesquisa ... 53

2.4.5. Formação de mercado ... 56

2.4.6. Mobilização de recursos ... 60

2.4.7. Criação de legitimidade/combater a resistência à mudança ...

.... ... 62

2.5.

IDENTIFICAÇÃO DE MECANISMOS DE INDUÇÃO E

BLOQUEIO E QUESTÕES POLÍTICAS ... 64

2.5.1. Mecanismos de indução e bloqueio ... 64

2.5.2. Discussão sobre questões políticas ... 68

2.6.

CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 70

3.

ARTIGO 2 - A DIFUSÃO DA TECNOLOGIA EÓLICA

NO BRASIL SOB UMA ANÁLISE DE CENÁRIOS ... 73

3.1.

INTRODUÇÃO ... 73

3.2.

REFERENCIAL TEÓRICO ... 76

3.2.1. Dinâmica de Sistemas ... 76

3.2.2. Modelo de Difusão de Bass ... 79

3.2.3. Curva de aprendizado ... 80

(14)

3.4.3. Validação do modelo ... 90

3.4.4. Escopo e suposições ... 91

3.5.

ANÁLISE DE CENÁRIOS E APLICAÇÃO DAS POLÍTICAS

.. ... 92

3.5.1. Resultados iniciais do modelo ... 92

3.5.2. Aplicação de políticas e análise de cenários ... 97

3.6.

CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 101

4.

ARTIGO 3 - A INFLUÊNCIA DOS MECANISMOS DE

CONTRATAÇÃO BRASILEIROS PARA A DIFUSÃO EÓLICA. ..

. ... 103

4.1.

INTRODUÇÃO ... 104

4.2.

REVISÃO DA LITERATURA ... 105

4.2.1. Modelagens Híbridas envolvendo o uso de MBA e DS ... 105

4.2.2. Leilões brasileiros e o novo mecanismo de descontratação de

energia ... 110

4.3.

PROCEDIMENTO METODOLÓGICO ... 114

4.4.

MODELO DE SIMULAÇÃO ... 117

4.4.1. Desenvolvimento do modelo ... 117

4.4.2. Estrutura do modelo... 126

4.4.2.1. Mercados de Contratação ... 126

4.4.2.2. Agente Empreendedor ... 130

4.4.2.3. Agente Regulador ... 131

4.5.

ANÁLISE DE CENÁRIOS ... 133

4.5.1. Implementação e validação do modelo ... 133

4.5.2. Aplicação de políticas ... 142

4.6.

CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 148

5.

CONCLUSÃO GERAL ... 151

5.1.

PRINCIPAIS RESULTADOS ... 151

5.1.

CONTRIBUIÇÕES

TEÓRICAS

E

METODOLÓGICAS

... ... 154

5.2.

LIMITAÇÕES DA PESQUISA E SUGESTÕES PARA

TRABALHOS FUTUROS ... 155

6.

REFERÊNCIAS ... 159

APÊNDICE A - Estrutura do modelo Stella ... 172

(15)

1. INTRODUÇÃO GERAL

1.1. CONTEXTUALIZAÇÃO

Em décadas recentes, debates envolvendo o aumento das

temperaturas médias globais levaram à constatação científica da relação

entre o consumo de combustíveis fósseis para geração de energia e o

aquecimento global, em razão da emissão de gases do efeito estufa (DA

SILVA, N. F. et al., 2013). Sabe-se ainda que o desenvolvimento

econômico de um país leva ao aumento do seu consumo de energia, o

que é normalmente acompanhado de um aumento da queima de

combustíveis

fósseis.

Assim,

é

esperado

que

países,

em

desenvolvimento principalmente, venham a aumentar suas emissões de

gases de efeito estufa nas próximas décadas, contribuindo ainda mais

para o aquecimento global.

Neste sentido, as fontes alternativas de energia oferecem a

oportunidade de não apenas reduzir as emissões de gases poluentes, mas

também de assegurar a provisão de energia de forma ambientalmente

sustentável. No entanto, para a progressão destas tecnologias, é essencial

a criação de ambientes políticos favoráveis, que possibilitem torná-las

mais competitivas em relação às fontes de geração tradicionais (DA

SILVA, R. C.; DE MARCHI NETO; SEIFERT, 2016). Desta maneira,

dada a urgência do desenvolvimento deste tipo de tecnologias, medidas

de incentivo para o seu desenvolvimento e substituição das fontes de

energia tradicionais devem ser imediatas (DA SILVA, N. F. et al.,

2013).

Dentre as fontes renováveis de geração de energia elétrica

disponíveis, merece destaque a fonte eólica, que experimentou um

rápido crescimento na última década. A geração eólica atingiu a marca

de 433 GW de capacidade instalada global ao final do ano de 2015,

gerando mais energia nova no referido ano do que qualquer outra

tecnologia (GWEC, 2016a). Atualmente utilizada para geração em mais

de 80 países, a fonte eólica é considerada uma das fontes mais

promissoras para geração de energia, além de estar entre as opções mais

baratas de geração disponíveis atualmente (GWEC, 2016a). Sua

atratividade deve-se ao fato desta ser uma fonte renovável, limpa, gerar

energia

livre

de

emissões,

ter

custos

de

implementação

progressivamente menores e ser largamente distribuída globalmente.

Além disso, a fonte eólica não necessita de água - recurso cada vez mais

escasso e limitado - para geração de energia (PEREIRA et al., 2012).

(16)

No Brasil, a geração elétrica baseada nesta fonte também

experimentou um rápido crescimento, na última década. De 2006 a

2014, o número de usinas eólicas cresceu aproximadamente 300% ao

ano (DA SILVA, R. C.; DE MARCHI NETO; SEIFERT, 2016),

favorecendo: i) a redução nacional dos custos deste tipo de geração; ii) a

expansão e diversificação da matriz de geração elétrica; iii) o

desenvolvimento de um novo setor industrial nacional, que inclui

companhias multinacionais estabelecidas no país e contribui para a

geração de empregos; e iv) estudos em universidades relacionados à

tecnologia eólica (PEREIRA et al., 2012).

Atualmente com cerca de 11 GW de capacidade de geração

instalada para esta fonte, o potencial eólico brasileiro está entre os

maiores do mundo. Calcula-se que o potencial eólico nacional onshore

seja de 400 GW (GWEC, 2016a), enquanto que para instalações

offshore esta cifra chegue aos 600 GW (JUÁREZ et al., 2014).

Além das vantagens inerentes à geração eólica, esta fonte ainda é

de interesse estratégico para balancear a matriz energética nacional,

baseada principalmente na geração proveniente de hidrelétricas, que

provê até 84% do total de energia elétrica consumida no país (DA

SILVA, N. F. et al., 2013). Apesar de também ser considerada limpa, a

geração baseada majoritariamente em fontes hídricas torna o país sujeito

a variações hidrológicas para a produção de energia elétrica. Durante

secas prolongadas, a geração hídrica torna-se insuficiente para suprir as

necessidades do país, levando a apagões, como os ocorridos em 2001 e

2002, ou ao aumento substanciais do uso de usinas termelétricas - a altos

custos operacionais e danos ambientais - como aconteceu em 2014 e

2015 (JUÁREZ et al., 2014; DA SILVA, R. C.; DE MARCHI NETO;

SEIFERT, 2016).

Já a geração eólica é favorecida durante períodos de seca,

potencialmente compensando o déficit de geração hídrica e reduzindo a

vulnerabilidade do país às condições hidrológicas (PRADO et al., 2016;

SCHMIDT; CANCELLA; JUNIOR, 2016). Além disso, atualmente é

impossível manter o aumento da capacidade de geração de energia

elétrica através da construção de novas usinas hidrelétricas de grande

porte, uma vez que a maioria dos recursos hídricos remanescentes ainda

não explorados estão em áreas ambientalmente sensíveis (DA SILVA,

R. C.; DE MARCHI NETO; SEIFERT, 2016).

Outro justificativa para a expansão da geração eólica no Brasil

relaciona-se aos custos de produção de energia desta fonte. Atualmente,

a geração eólica é a segunda opção mais barata para produzir energia

elétrica no país, e estima-se que esta fonte terá custos menores do que a

(17)

geração hidrelétrica até o ano de 2025 (EPE, 2016b). Finalmente,

destaca-se ainda que a maior parte do potencial eólico brasileiro está

concentrado em regiões mais carentes do país, como o Nordeste, cuja

exploração local pode trazer benefícios socioeconômicos regionais.

Frente à uma expectativa de aumento da demanda de eletricidade

- que deve crescer de 2 a 4 vezes nos próximos anos no país (PEREIRA

et al., 2012) - de um setor que demora décadas para se renovar, é visível

a importância da tomada de decisões adequadas sobre questões que irão

influenciar o futuro da matriz elétrica nacional. A predominância da

influência do governo sobre as decisões que afetam o setor elétrico torna

ainda mais relevante a escolha de políticas e diretrizes que influenciem a

adoção das diversas fontes de geração.

Direcionamentos contrários à expansão eólica, como os ocorridos

recentemente nos leilões de energia brasileiros

1

, que resultaram na

1 Exemplos de direcionamentos que desfavoreceram a contratação eólica em leilões ocorridos entre 2015 e 2016:

 10º Leilão de Energia de Reserva: Limitou a participação

exclusivamente a novos empreendimentos hidrelétricos. Realizado em 23/09/2016.

 23º Leilão das Energia Nova: Preço-teto fixado para empreendimentos eólicos até 26% menor do que o de fontes de geração concorrentes. Realizado em 29/04/2016.

 8º Leilão de Energia de Reserva: Fonte eólica concorreu com a fonte solar fotovoltaica, tendo seu preço-teto fixado com valor 44% abaixo ao preço-teto para a fonte soltar. Realizado em: 13/11/2015.

 7º Leilão de Energia de Reserva: Limitou a participação

exclusivamente a empreendimentos de geração baseados em fonte solar fotovoltaica. Ocorrido em 28/08/2015.

 22º Leilão de Energia Nova: Preço-teto fixado para empreendimentos eólicos até 16% menor do que o de fontes de geração concorrentes. Realizado em 21/08/2015.

 9º Leilão de Energia de Reserva: Limitou a participação a empreendimentos baseados em fontes termelétricas a gás natural. Realizado em: 03/07/2015.

 21º Leilão de Energia Nova: Limitou a participação a

empreendimentos baseados em fontes hidrelétricas e termelétricas. Realizado em: 30/04/2015.

 3º Leilão de Fontes Alternativas: Preço-teto fixado para empreendimentos eólicos até 17% menor do que o de fontes de geração concorrentes. Realizado em: 27/04/2015.

(18)

primeira ocorrência de contratação anual nula desta fonte desde 2009

(CCEE, 2017b), afetam drasticamente a expansão deste tipo de geração.

Os resultados são sentidos na indústria eólica recente, que depende da

contratação desta fonte para se estabelecer (EDITORA BRASIL

ENERGIA, 2016), no desenvolvimento de mão-de-obra qualificada

(destacados em JUÁREZ et al. (2014)) e de tecnologia nacional, ainda

incipientes (destacado em FURTADO; PERROT (2015)), e a longo

prazo afetam todo o sistema que envolve a tecnologia eólica no país.

Considerando este contexto, esta dissertação oferece uma visão

sobre a trajetória, situação atual e possíveis cenários futuros da

tecnologia eólica no Brasil, com vistas à proposição de políticas que

incentivem o seu desenvolvimento. Após esta breve contextualização,

são apresentadas a problemática e os objetivos da dissertação, na seção

1.2., seguida pelo enquadramento teórico e modelo conceitual de

análise, nas seções 1.3. e 1.4., respectivamente. Finalmente, na seção

1.5. é apresentada a metodologia adotada, seguida pela seção 1.6. onde é

apresentada a organização desta dissertação.

1.2. PROBLEMÁTICA E OBJETIVOS DA DISSERTAÇÃO

Tendo a tecnologia eólica como tema de interesse, o foco desta

dissertação abrange a análise de políticas que favoreçam a difusão desta

tecnologia no Brasil.

Sabe-se que tecnologia é um bem intangível, cuja difusão

depende da existência de diversos mecanismos, tais como: recursos

humanos capacitados, viabilidade comercial, vantagens de algum tipo

(ambientais, econômicas ou sociais), padrões de apropriabilidade

sócio-econômicos e recursos financeiros. Os resultados de uma difusão

tecnológica, tal como a tecnologia de geração eólica, também podem ser

visualizados de diversas maneiras, tais como: desenvolvimento de novos

mercados, criação de especializações e empregos relacionados à

tecnologia, e minimização de emissão de gases poluentes ou aumento do

PIB nacional.

Visto que a expansão da tecnologia de geração eólica no Brasil

proporcionou um aumento expressivo no interesse e investimentos

nacionais nesta tecnologia, alavancando ainda mais a sua disseminação,

considera-se a expansão da capacidade eólica instalada um indicador

altamente relevante para medir a difusão desta tecnologia no país.

Atualmente, a expansão desta fonte de geração, bem como de

qualquer outra fonte, dá-se por meio da contratação em dois mercados: o

Ambiente de Contratação Regulado (ACR) e o Ambiente de

(19)

Contratação Livre (ACL). Assume-se aqui que a difusão da tecnologia

eólica pode ser visualizada no aumento de representatividade desta

tecnologia em relação à capacidade total de geração elétrica nestes dois

mercados. A questão à qual pretende-se responder é como a difusão da

tecnologia eólica pode ser influenciada pela adoção de políticas.

Objetivo geral

Identificar os fatores que mais contribuem para a difusão da

tecnologia eólica no Brasil e explorar como a aplicação de diferentes

políticas pode favorecer a evolução desta tecnologia no país.

Objetivos específicos

1.Analisar quais atores, redes e instituições compõem o sistema

que envolve a tecnologia eólica no Brasil, como eles se relacionam e

qual o estágio atual de desenvolvimento desta tecnologia no país. Este

objetivo é explorado no Artigo 1.

2.Compreender quais mecanismos podem induzir ou bloquear a

difusão da tecnologia eólica no Brasil, e propor questões políticas

baseadas nos efeitos que elas terão sobre estes mecanismos. Este

objetivo é explorado no Artigo 1.

3.Compreender como a difusão da tecnologia de geração eólica

no país pode ser influenciada pela aplicação de políticas. Este objetivo é

explorado nos Artigos 2 e 3.

4.Identificar, entre as políticas aplicadas atualmente no setor

elétrico nacional, as combinações que mais contribuem para a expansão

da capacidade instalada de geração eólica nos mercados de contratação

brasileiros (ACR e ACL). Este objetivo é explorado no Artigo 3.

1.3. ENQUADRAMENTO TEÓRICO

A presente pesquisa é suportada por duas perspectivas teóricas,

que proporcionam dois focos de análise distintos para analisar a

problemática da difusão de uma tecnologia ao longo do tempo: os

Sistemas de Inovação e a Análise Prospectiva.

Os Sistemas de Inovação (SI) focam na identificação e análise

das relações de interdependência entre diferentes atores públicos e

privados e entre o marco institucional, que formam um sistema de

inovação (CARLSSON; STANKIEWICZ, 1991). A análise de um SI

possibilita identificar obstáculos sistêmicos que possam dificultar o

(20)

desenvolvimento e difusão de algum tipo de inovação (NEGRO;

ALKEMADE; HEKKERT, 2012). Esta análise abrange as atividades

que contribuem para o desenvolvimento, aplicação e disseminação de

novos conhecimentos tecnológicos em um SI, também conhecidas como

"funções dos sistemas de inovação" (JACOBSSON; BERGEK, 2004).

Neste sentido, HEKKERT et al. (2007) e BERGEK et al. (2008)

propõem uma ferramenta analítica para avaliar a situação atual e o

desempenho de Sistemas Tecnológicos de Inovação (STI), que

referem-se ao dereferem-senvolvimento, difusão e uso de uma tecnologia específica. Esta

ferramenta envolve o mapeamento das determinantes da inovação,

conhecidas como "funções", e possibilita a análise sistemática do STI.

Através desta análise, são identificados os componentes estruturais que

formam o sistema e avaliados os desempenhos das funções - e de suas

relações de interdependência - para o desenvolvimento da tecnologia.

Já a Análise Prospectiva possibilita compreender o efeito em

longo prazo de possíveis mudanças e/ou intervenções feitas no sistema.

Este tipo de análise tem sido amplamente utilizado para reduzir

incertezas relacionadas à compreensão de possíveis trajetórias de um

determinado sistema ao longo de décadas, por meio da visualização de

cenários (CAGNIN; HAVAS; SARITAS, 2013). A lógica da criação de

cenários baseia-se na compreensão do ambiente socioeconômico e

tecnológico no qual está inserido o sistema em análise (HAEGEMAN et

al., 2013).

Existem várias abordagens utilizadas para a criação e análise de

cenários futuros, mas poucas conseguem combinar simultaneamente

métodos qualitativos e quantitativos. Dentre estas, as técnicas de

modelagem se destacam. BISHOP; HINES; COLLINS (2007) ressaltam

que a modelagem é a abordagem que cria a melhor representação

quantitativa de variáveis contínuas para descrever um estado futuro. Esta

abordagem pode ser dividida em modelos analíticos e de simulação.

Para analisar problemas complexos, nos quais a dinâmica é importante,

a simulação é geralmente a melhor opção (BORSHCHEV; FILIPPOV,

2004).

Assim, têm-se duas abordagens com pontos de vista

complementares, que possibilitam a análise de aspectos qualitativos e

quantitativos da difusão da tecnologia eólica. Os STI possibilitam, a

partir da análise dos atores, redes e instituições, mapear o estágio atual

de desenvolvimento da tecnologia eólica no Brasil e compreender os

obstáculos existentes para a difusão desta tecnologia no país (objetivos

específicos 1 e 2). Já a simulação possibilita analisar o efeito de

alterações que possam ocorrer no sistema e explorar possíveis

(21)

consequências de intervenções feitas, através da aplicação de políticas,

visualizados em cenários futuros envolvendo a difusão da capacidade

eólica instalada no Brasil (objetivos específicos 3 e 4).

1.4. MODELO CONCEITUAL

O uso da abordagem dos Sistemas Tecnológicos de Inovação para

analisar a difusão de tecnologias renováveis de geração tem ampla

aplicação na literatura. Publicações recentes são apresentadas em

FURTADO; PERROT (2015); KARLTORP (2016); BAUER et al.

(2017); EDSAND (2017); KARLTORP; GUO; SANDÉN (2017);

KEBEDE; MITSUFUJI (2017). Independente da tecnologia analisada,

os STIs são compostos por um número extenso de atores, redes e

instituições realizando atividades de efeito sistêmico, demandando uma

análise rigorosa do sistema que os envolve para a sua completa

compreensão.

No Brasil a tecnologia eólica, quando aplicada na geração de

energia elétrica, envolve os atores, redes e instituições que formam o

setor de energia elétrica nacional, que não se limita apenas à geração

eólica. Conforme mencionado anteriormente, este setor divide-se em

dois mercados de contratação - Ambiente de Contratação Regulada e

Ambiente de Contratação Livre - que por sua vez contam com mais de

4800 agentes econômicos, distribuídos entre comercializadores,

importadores, produtores independentes, geradores, consumidores livres

e especiais, e distribuidoras (ANEEL, 2016).

Ao mesmo tempo, o desempenho da tecnologia de geração eólica

nestes mercados reflete apenas o aspecto comercial da aplicação da

tecnologia eólica, cujo desenvolvimento depende de um sistema muito

maior, nomeadamente o STI formado por esta tecnologia. Para ser

implantada em uma usina, a tecnologia eólica precisa de um

empreendedor com recursos financeiros e interesse em implementá-la.

Este empreendedor por sua vez é sensível aos preços de implementação

e ao desempenho da tecnologia, que são altamente influenciados pela

existência de um mercado nacional que venda equipamentos de geração

eólica e por atividades de Pesquisa e Desenvolvimento, respectivamente.

A orientação do governo também pode influenciar estas interações ao

oferecer isenções de impostos envolvendo a aquisição de equipamentos

de geração eólica, ou ao cobrir parte dos custos de geração de

empreendimentos eólicos contratados em leilões, por exemplo. Além

destes, outros aspectos ainda podem influenciar o STI, levados em

(22)

consideração na análise funcional proposta por HEKKERT et al. (2007)

e BERGEK et al. (2008).

Os autores citam 7 e 8 funções, respectivamente, muito

semelhantes entre si. Para esta pesquisa é escolhida a nomenclatura e

divisão das funções proposta em HEKKERT et al. (2007),

nomeadamente: i) Atividades empreendedoras, ii) Desenvolvimento de

conhecimento, iii) Difusão de conhecimento através de redes, iv)

Orientação de pesquisa, v) Formação de mercado, vi) Mobilização de

recursos e vii) Criação de legitimidade/combater a resistência à

mudança. Além da escolha do STI a ser analisado, da identificação dos

componentes estruturais que o formam (atores, redes e instituições) e do

mapeamento das funções, BERGEK et al. (2008) propõem mais três

etapas a serem seguidas na análise do STI: i) avaliar o quão bem as

funções são cumpridas e definir as metas do processo em termos de um

padrão funcional desejado; ii) identificar os mecanismos que induzem

ou bloqueiam o desenvolvimento do STI em direção ao padrão

funcional desejado; e iii) especificar as principais questões políticas

relacionadas a esses mecanismos de indução e bloqueio.

Assim, a análise funcional inclui não só o mapeamento das

funções e identificação do estágio atual de desenvolvimento do STI, mas

também a proposição de políticas baseada nos mecanismos de bloqueio

e de indução existentes no sistema. As políticas propostas, no entanto,

não podem ser verificadas quantitativamente, ou mesmo terem os seus

efeitos avaliados de forma individual. Tampouco a identificação de

mecanismos de bloqueio a serem superados permite avaliar, mesmo que

de forma aproximada, efeitos econômicos de longo prazo da suplantação

destes obstáculos ou custos relativos à aplicação de políticas. Da mesma

forma, esta identificação também não permite avaliar qual, dentre as

diversas políticas possíveis, traria os melhores resultados em relação a

um padrão desejado.

Neste sentido, a simulação possibilita não só isso, mas também

avaliar outras hipóteses que não envolvam a aplicação de políticas e que

possam impactar o sistema analisado (como variações de PIB do país,

surgimento de uma nova tecnologia disruptiva, alterações climáticas,

etc.). Apesar de ser inviável modelar todos os componentes que

compõem e influenciam o desenvolvimento de um STI, a verificação de

cenários envolvendo a aplicação de políticas é possível.

Neste sentido, os autores BORSHCHEV; FILIPPOV (2004)

destacam que os principais métodos de simulação existentes são:

Eventos Discretos (ED), Dinâmica de Sistemas (DS) e Modelagem

Baseada em Agentes (MBA). Os EDs tratam da simulação com alto

(23)

nível de detalhe, envolvendo eventos com início e fim definidos em

intervalos relativamente curtos de tempo, sendo pouco indicados para

longos períodos de análise. Já a DS e a MBA têm extensa aplicação na

análise de comportamentos emergentes - a partir das interações entre os

agentes, na MBA, e da estrutura do sistema, na DS - com menor

necessidade de detalhamento, sendo utilizadas principalmente para

examinar sistemas a nível mais estratégico.

A MBA é um campo relativamente novo, empregado

principalmente a partir da segunda metade da década de 1990 para

resolver uma grande variedade de questões de negócios e tecnologia

(WU et al., 2010). Este método baseia-se na premissa de que os agentes

têm comportamentos e interagem entre si, influenciando-se mutuamente.

Estas interações propiciam o aprendizado e a adaptação do

comportamento dos agentes ao ambiente em que estão inseridos

(MACAL; NORTH, 2010). Este método requer alto desempenho

computacional, o que limita muitas vezes a sua aplicação à simulação de

períodos médios de tempo, como de alguns anos.

Já os modelos de DS são contínuos, tratando eventos como

resultados das tendências políticas básicas, pressões e comportamentos

dinâmicos, e requerem menor capacidade computacional do que os

modelos de MBA. São aplicados para analisar efeitos dinâmicos em

períodos que podem abranger várias décadas. A DS utiliza laços de

realimentação e diagramas de estoque e fluxo para modelar o

comportamento dos sistemas complexos ao longo do tempo

(STERMAN, 2000).

Esta pesquisa utiliza a análise do STI de tecnologia eólica do

Brasil para explorar o sistema que envolve a tecnologia eólica no país,

identificando os mecanismos de bloqueio e indução presentes e

propondo políticas. Em seguida, os resultados da análise do STI são

utilizados para criar uma representação quantitativa de variáveis

contínuas em um modelo de simulação. Este modelo é utilizado para

gerar cenários alternativos baseados em alterações e intervenções que

possam ocorrer ou serem aplicadas no sistema. Um desenho do esquema

conceitual de análise utilizado é apresentado na Figura 1.

(24)

Figura 1: Esquema conceitual de análise

Fonte: Elaborado pelo autor (2018)

Destaca-se aqui a importância do desenvolvimento de uma

análise sistêmica antes do desenvolvimento de qualquer modelo de

simulação. STERMAN (2000) ressalta que para uma intervenção ter

qualquer possibilidade de sucesso, é necessário que seja considerado

todo o sistema no qual ela irá atuar. Do contrário, qualquer intervenção

está propensa a proporcionar efeitos negativos aos preteridos, causando

mais distúrbios.

(25)

1.5. METODOLOGIA

A presente pesquisa baseia os seus procedimentos no método

hipotético-dedutivo desenvolvido na segunda metade do século XX por

Karl R. Popper. Este método enfatiza a importância da validação de

hipóteses e da descoberta de erros em tentativas progressivas de

descobrir a solução de um problema.

MARCONI; LAKATOS (2003) resumem os momentos do

processo investigatório de Popper em 3 fases distintas: i) problema, que

surge em geral de conflitos entre expectativas e teorias existentes; ii)

solução proposta, deduzida de conseqüências na forma de proposições

passíveis de teste; e iii) testes de falseamento, que seriam tentativas de

refutação da solução proposta feitas através da observação e

experimentação. Desta maneira, a resolução de um problema se

renovaria em si mesmo, sempre em direção a soluções melhores. Uma

figura esquemática desta seqüência de passos é apresentada na Figura 2.

Figura 2: Método hipotético-dedutivo de Karl R. Popper

(26)

As teorias de Sistemas de Inovação (SI) e de Análise Prospectiva

foram utilizadas para construir o modelo teórico da pesquisa sobre o

qual foram feitas as deduções que levaram à formulação de hipóteses.

No caso específico desta pesquisa, o sistema envolvendo a tecnologia

eólica no Brasil.

A teoria de SI foi aplicada através do método funcional

apresentado em HEKKERT et al. (2007) e BERGEK et al. (2008) para

análise de Sistemas Tecnológicos de Inovação (STIs). Já a Análise

Prospectiva foi empregada através da análise de cenários envolvendo a

metodologia de modelagem e simulação. Para a criação de cenários, foi

desenvolvido em cada artigo um cenário base, que representa os

desenvolvimentos que aconteceriam caso as condições atuais do sistema

não mudem. Posteriormente, através da aplicação de políticas, são

criados cenários alternativos, que, quando comparados com o cenário

base, mostram o efeito da aplicação de cada política. Inicialmente, no

Artigo 2, a análise de cenários foi feita utilizando exclusivamente o

método de Dinâmica de Sistemas (DS), sendo incluído posteriormente

no artigo 3 também o método de Modelagem Baseada em Agentes

(MBA).

A inclusão da MBA exigiu a migração do modelo de simulação

do Stella® versão 9.0, que suporta exclusivamente a modelagem de DS,

para o AnyLogic® versão 8.2.3, que suporta ambos métodos. O

horizonte de tempo sobre o qual é feita a análise de cenários também é

distinto para os dois artigos. No Artigo 2, que utiliza apenas DS, a

análise estende-se até o ano de 2050. Já no Artigo 3, a inclusão da MBA

ocasionou um aumento expressivo do tempo de computação necessário

para a geração de cenários, que passou de alguns segundos para algumas

horas. Como resultado, optou-se por diminuir o horizonte de tempo

analisado, que estende-se então até o ano de 2030.

Como técnica de pesquisa, é aplicada a documentação indireta,

baseada em pesquisa documental e bibliográfica. Os fontes utilizadas

para coleta de dados incluíram, além de artigos acadêmicos, materiais

disponíveis ao público e não revisados por pares. Estes materiais não

revisados incluem relatórios de instituições e empresas públicas

brasileiras como Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial

(ABDI), Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), Câmara de

Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), Centro de Gestão e

Estudos Estratégicos (CGEE), Conselho Nacional de Desenvolvimento

Científico e Tecnológico (CNPq), Instituto Nacional de Propriedade

Industrial (INPI), Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Ministério de

(27)

Minas e Energia (MME) e Operador Nacional do Sistema Elétrico

(ONS).

Ainda foram coletados dados não revisados por pares de

relatórios da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica), do

Instituto Acende Brasil e de revistas da área de energia eólica,

nomeadamente os anuários de energia eólica da revista Energia. Dentre

as fontes acadêmicas, foram utilizadas as bases de dados do Google

Acadêmico e das plataformas digitais Web of Science e Scopus, através

do acesso ao portal de periódicos da Capes concedido pela rede da

Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

1.6. ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO

A organização desta dissertação, desenvolvida com base em 3

artigos, é apresentada na Figura 3.

Figura 3: Organização da dissertação

(28)

O Artigo 1 realiza um mapeamento da trajetória da tecnologia

eólica no Brasil. Utilizando a abordagem funcional proposta por

HEKKERT et al. (2007) e BERGEK et al. (2008) para analisar Sistemas

Tecnológicos de Inovação (STIs), o artigo apresenta os principais atores,

redes e instituições envolvidos com a tecnologia eólica no país, além do

estágio atual de desenvolvimento nacional e o desempenho das

atividades chave que influenciam a difusão desta tecnologia.

Com base nesta análise, são identificados mecanismos de indução

e bloqueio à difusão da tecnologia eólica no Brasil, e questões políticas

são levantadas visando a subjugação destes mecanismos de bloqueio.

Ao todo, são identificados três mecanismos de indução e dez

mecanismos de bloqueio presentes no STI eólico brasileiro, bem como

cinco medidas políticas relacionadas. Para a evolução do estágio atual

de desenvolvimento brasileiro, a abordagem de STI aponta que deveria

ocorrer uma disseminação expressiva de aplicações comerciais

envolvendo a tecnologia eólica, visualizada em uma expansão do

mercado para esta tecnologia.

Além de possibilitar a avaliação do estágio atual de

desenvolvimento da tecnologia eólica no Brasil, este artigo favoreceu a

compreensão do sistema que envolve esta tecnologia e as principais

interações que o compõem, fundamentais para o prosseguimento desta

pesquisa. Uma versão reduzida - em razão da limitação do número de

palavras utilizada pela revista - deste artigo foi submetida à Revista

Brasileira de Inovação. Nesta dissertação é apresentada a versão

completa deste artigo.

Considerando o nível atual da tecnologia eólica no Brasil e as

questões políticas levantadas, o Artigo 2 analisa a difusão comercial da

tecnologia eólica no Ambiente de Contratação Regulado (ACR)

brasileiro. Utilizando o método de Dinâmica de Sistemas, é criado um

modelo de simulação baseado nos conceitos do Modelo de Difusão de

Bass, adaptado ao contexto do ACR brasileiro, que envolve os leilões de

contratação adotados atualmente para expansão da matriz elétrica

nacional.

O Modelo de Difusão de Bass descreve as dinâmicas da adoção

de inovações, desde a introdução até a fase de declínio do seu processo

de difusão, visualizados no formato de uma curva "S". Para isso, o

modelo considera a adoção de uma inovação baseada em dois

comportamentos distintos: adoção por inovação, que ocorre no início da

difusão da tecnologia, e adoção por imitação, que ocorre após a

tecnologia ter sido empregada pelos adotantes iniciais. Considerando as

particularidades dos leilões de energia brasileiros, os leilões que

(29)

ocorreram através do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de

Energia Elétrica (PROINFA) foram escolhidos como impulsores iniciais

da tecnologia de geração eólica no Brasil, gerando o comportamento dos

adotantes inovadores considerados pelo modelo.

Este artigo foi publicado no XIV Congresso Latino Americano de

Dinâmica de Sistemas. Além da participação do orientador Mauricio

Uriona Maldonado, este artigo ainda contou com a participação do então

graduando Luiz Humberto Zucco como co-autor. Este co-autor

contribuiu para desenvolver uma versão inicial do modelo de simulação,

utilizada para o desenvolvimento do seu trabalho de conclusão de curso

e apresentada em ZUCCO (2016).

Além de constatações da análise prospectiva envolvendo a

geração eólica no Brasil, percebe-se que a análise do comportamento de

empreendedores no Artigo 2 é insuficiente para explicar resultados

importantes ocorridos no setor elétrico nacional, como as quedas

consecutivas de contratação de energia eólica. O modelo de simulação

prevê o aumento do interesse em adotar a fonte eólica por parte dos

empreendedores, na medida em que esta fonte tem os seus custos de

geração reduzidos, o que deveria influenciar positivamente o ganho de

mercado desta tecnologia. No entanto, tal comportamento não é

respaldado nos resultados recentes de leilões brasileiros. Diretrizes

estabelecidas nestes leilões favorecendo outras fontes em detrimento da

fonte eólica resultaram na contratação baixa ou nula para este tipo de

fonte, visualizada a partir de 2014. Percebe-se então a importância de

considerar o estabelecimento das diretrizes dos leilões para a difusão da

tecnologia eólica no ACR.

Assim, no Artigo 3, o modelo é aprofundado e passa a incluir a

análise do comportamento seguido pelas instituições para o

estabelecimento das diretrizes dos leilões de energia. Este modelo

também inclui a análise do Ambiente de Contratação Livre (ACL),

identificado no Artigo 1 como pouco disseminado pela tecnologia eólica

e carente de incentivos a este tipo de geração. Juntos, o ACR e ACL

formam todo o mercado potencial, no que se refere à aplicação

comercial da tecnologia eólica para geração de energia elétrica.

Considerando que o estabelecimento das diretrizes dos leilões é

inerentemente distinto do sistema que os envolve - isto é, o sistema

possui natureza contínua ao longo do tempo enquanto que os leilões

ocorrem em momentos discretos com início e fim definidos -, a

abordagem de Modelagem Baseada em Agentes (MBA) é agregada ao

modelo original baseado em Dinâmica de Sistemas.

(30)

A MBA permite discretizar os eventos dos leilões de energia e a

tomada de decisão dos agentes durante estes eventos, além de

possibilitar discernir melhor entre a heterogeneidade individual das

decisões dos empreendedores. Já a DS facilita analisar aspectos

contínuos do sistema através da agregação de valores médios, como a

evolução da percepção da atratividade de uma determinada fonte e

valores agregados de geração de energia elétrica. O comportamento dos

empreendedores é novamente modelado segundo os princípios do

Modelo de Difusão de Bass, tendo a sua estrutura expandida para definir

comportamentos distintos de atuação no ACL e no ACR.

Ainda são

analisados os efeitos das variações de geração hídrica para a difusão da

tecnologia eólica. A análise das políticas inclui a introdução do 1º

Mecanismo (Leilão) de Descontratação de Energia de Reserva,

implementado ao final de 2017 no ACR e que, segundo a análise de

cenários, pode contribuir positivamente para o desenvolvimento da

tecnologia de geração eólica no país.

Este artigo foi submetido na íntegra à Revista Brasileira de

Energias Renováveis. Além da participação do orientador Mauricio

Uriona Maldonado, este artigo ainda contou com a orientação do

professor Enzo Morosini Frazzon. O artigo teve uma versão inicial

desenvolvida durante a disciplina de abordagens híbridas ministrada

pelo professor Frazzon na Universidade Federal de Santa Catarina

(UFSC), no terceiro trimestre de 2017. Além de contribuir com a base

teórica necessária para o desenvolvimento da abordagem híbrida

utilizada neste artigo, o professor Frazzon ainda lecionou sobre o

funcionamento do software AnyLogic®, utilizado no artigo, e

acompanhou o seu desenvolvimento.

(31)

2. ARTIGO 1 - A TECNOLOGIA EÓLICA NO BRASIL: UMA

ANÁLISE FUNCIONAL

Matheus Eduardo Leusin

Mauricio Uriona Maldonado

Resumo: A geração eólica e o setor industrial relacionado à esta tecnologia

experimentaram um crescimento exponencial na última década no Brasil, seguido por uma desaceleração abrupta, ocorrida principalmente nos últimos 4 anos. Utilizando a abordagem conhecida como Sistemas Tecnológicos de Inovação (STI), este capítulo analisa e mapeia a difusão da tecnologia eólica no Brasil. O objetivo principal é descobrir possíveis disfunções deste sistema e propor medidas políticas para suplantá-los. Os resultados indicam que o país ainda está em fase de desenvolvimento da tecnologia eólica, tendo a sua difusão inibida por dez mecanismos de bloqueio. Com base nos mecanismos de indução e bloqueio identificados, cinco questões políticas são apresentadas para incentivar o desenvolvimento do STI eólico brasileiro.

Palavras-chave: Tecnologia eólica; Sistema Tecnológico de Inovação; Funções

da Inovação; Indústria eólica brasileira.

2.1. INTRODUÇÃO

Em relatório recente, o Conselho Global de Energia Eólica

(GWEC) destacou que apenas duas possibilidades tecnológicas podem

ser implantadas com rapidez suficiente para atingir os objetivos

estabelecidos na COP 21, em Paris: a expansão do uso de fontes

renováveis para a geração de energia e o aumento da eficiência

energética (GWEC, 2016a). Ainda de acordo com este relatório, destas

duas possibilidades, as energias renováveis podem sozinhas satisfazer a

redução de metade de todas as emissões necessárias para manter o

aumento da temperatura global abaixo de 2° C.

O Brasil, atualmente o 8º maior consumidor de energia em nível

mundial (EIA, 2015), ocupa o 9º lugar entre os países com maior

capacidade eólica instalada de geração, conforme apresentado na Figura

4.

(32)

Figura 4: Os nove países com a maior capacidade eólica instalada do

mundo (em GW)

Fonte: Elaborado pelos autores com base em dados de GWEC (2016a)

Apesar dos já citados benefícios da geração eólica para o país

(ambientais, econômicos e complementaridade com os recursos

hídricos) e da expansão expressiva verificada, na última década, falhas

sistêmicas ainda são percebidas na difusão da tecnologia eólica no país.

Dois fatores que sugerem a existência de mecanismos de bloqueio à

difusão

desta

tecnologia

são:

dependência

estrangeira

no

desenvolvimento de produtos eólicos de alto valor agregado (CGEE,

2012; ABDI, 2014) e quedas consecutivas na contratação de energia

eólica nos leilões de energia, verificadas nos últimos 3 anos (CCEE,

2017b).

Existem vários estudos que analisam a difusão da tecnologia

eólica no Brasil. Alguns autores analisam a difusão da geração eólica,

juntamente com outras opções de geração usadas no país. DA SILVA,

R. C.; DE MARCHI NETO; SEIFERT (2016), por exemplo, analisam o

estado atual do setor elétrico brasileiro e discutem estratégias para

diversificar a rede elétrica nacional, melhorando a segurança da oferta.

Já PEREIRA et al. (2012) exploram as oportunidades, desafios e

estratégias atuais para a promoção das energias renováveis no Brasil.

145,4

74,5

44,9

25,1 23,0

13,6 11,2 10,4 10,0

China Estados Unidos Alemanha

Índia Espanha Reino Unido

(33)

Outros autores utilizam modelos matemáticos para analisar a

difusão eólica no país. DALBEM; BRANDÃO; GOMES (2014)

utilizam uma abordagem de opções reais para analisar se o mercado

regulamentado

brasileiro

pode

influenciar

positivamente

o

desenvolvimento da energia eólica no mercado livre. SCHMIDT;

CANCELLA; JUNIOR (2016), por sua vez, utilizam séries de produção

de energia eólica e modelos de re-análise climática global para avaliar a

complementaridade entre energia eólica e hidrelétrica no país.

Finalmente, a difusão eólica ainda é discutida como resultado de

crises energéticas anteriores, no setor elétrico brasileiro, em alguns

trabalhos. JUÁREZ et al. (2014), por exemplo, analisam a situação atual

do setor elétrico nacional e as consequências da expansão da tecnologia

eólica em relação a questões técnicas, políticas e sociais. Já DA SILVA,

N. F. et al. (2013) analisam o modelo de expansão do setor elétrico

brasileiro juntamente com os instrumentos institucionais e regulatórios

existentes utilizados no país para promover a energia eólica.

Além destes trabalhos, FURTADO; PERROT (2015) avaliam

bloqueios tecnológicos e institucionais para a difusão eólica na África

do Sul e no Brasil. Os autores discutem alguns aspectos dos sistemas

que envolvem a transição dos regimes atuais para a absorção da

tecnologia eólica em relação aos dois países analisados, mas sem

elaborar questões políticas ou analisar os mecanismos que influenciam a

difusão desta tecnologia.

Apesar da variedade de trabalhos relacionados à tecnologia eólica

no Brasil, percebe-se a ausência de uma análise sistemática sobre a

tecnologia eólica. As questões políticas identificadas até agora não

consideram as relações sistêmicas entre atores, redes e instituições que

compõem

o

sistema

que

envolve

a

tecnologia

eólica.

Conseqüentemente, as questões políticas são propostas baseadas apenas

em deficiências pontuais, sem considerar os efeitos de sua

implementação no sistema como um todo.

A abordagem conhecida como Sistemas de Inovação (SIs), em

particular, proporciona uma visão sistêmica deste tipo. A abordagem

abrange a análise de atores, redes e instituições que compõem um

determinado ambiente (CARLSSON; STANKIEWICZ, 1991). A

análise deste ambiente, apresentado pelos autores como um Sistema de

Inovação, é especialmente útil para verificar quais problemas sistêmicos

podem dificultar o desenvolvimento e difusão de uma certa inovação

(NEGRO; ALKEMADE; HEKKERT, 2012). Desta forma, este método

é útil para avaliar as questões sistêmicas mencionadas anteriormente.

(34)

Resumidamente, o objetivo de um SI é desenvolver, aplicar e

disseminar novos conhecimentos tecnológicos. As atividades dos SIs

são relevantes somente quando contribuem para esse objetivo, sendo

também conhecidas como "funções dos sistemas de inovação"

(JACOBSSON; BERGEK, 2004). Ao restringir a análise a uma

tecnologia específica, têm-se a abordagem derivada conhecida como

Sistemas Tecnológicos de Inovação (STI). Os STIs, por sua vez, são

sistemas sócio-técnicos focados no desenvolvimento, difusão e uso de

uma tecnologia específica (BERGEK et al., 2008).

O presente trabalho analisa a difusão da tecnologia eólica no

Brasil,

identificando

mecanismos

que

podem

dificultar

seu

desenvolvimento e as questões políticas relacionadas. A abordagem

sistêmica dos Sistemas Tecnológicos de Inovação é utilizada. Em

particular, as funções da inovação propostas por HEKKERT et al.

(2007) e BERGEK et al. (2008). Essas funções são apresentadas na

subseção seguinte.

2.1.1. Funções dos Sistemas Tecnológicos de Inovação

HEKKERT et al. (2007) e BERGEK et al. (2008) propõem sete e

oito funções, respectivamente, semelhantes para analisar um STI. A

terminologia

funcional

utilizada

neste

capítulo

foi

proposta

especificamente por HEKKERT et al. (2007), e baseia-se nas seguintes

funções:

Função 1 - Atividades empreendedoras

Um STI evolui sob consideráveis incertezas em termos de

tecnologias, aplicações e mercados. Do ponto de vista social, a principal

força para reduzir a incerteza é a experimentação empreendedora. Esta

experimentação gera um processo de aprendizagem social sobre a

tecnologia e implica uma pesquisa de novas tecnologias e aplicações

onde os empresários inerentemente falham ou obtém sucesso (KEMP;

SCHOT; HOOGMA, 1998; BERGEK et al., 2008). O papel dos

empreendedores portanto é transformar o potencial de desenvolver

novos conhecimentos, redes e mercados em ações concretas para gerar e

aproveitar as oportunidades de negócios. Os empreendedores podem ser

tanto novos participantes que vêem uma oportunidade de negócios em

novos mercados, quanto empresas estabelecidas que desejam

diversificar suas estratégias de negócios para tirar proveito de

desenvolvimentos tecnológicos recentes (HEKKERT et al., 2007)

(35)

Função 2 - Desenvolvimento de conhecimento

O desenvolvimento de conhecimento envolve os vários tipos de

aprendizagem possíveis, que incluem "aprender pesquisando", "aprender

fazendo", "aprender usando" e "aprender interagindo". Esta função

considera que a base de conhecimento global do STI evolui em relação

ao STI local em termos de conhecimento (BERGEK et al., 2008), sendo

referida geralmente como o coração de um STI (HEKKERT et al.,

2007). A aprendizagem gerada também é responsável por aumentar o

desempenho da tecnologia, através de curvas de aprendizado

(ZANGWILL; KANTOR, 2000; HEKKERT et al., 2007).

Função 3 - Difusão de conhecimento através de redes

Esta função abrange como o conhecimento é difundido e

combinado no sistema. A difusão do conhecimento é essencial entre as

redes que envolvem o STI (CARLSSON; STANKIEWICZ, 1991) e

deve se estender em um sentido amplo, onde as atividades de P&D

devem servir ao governo, aos competidores e ao mercado (HEKKERT

et al., 2007). Desta forma, as decisões políticas (padrões e metas de

longo prazo) devem ser consistentes com alinhamentos e descobertas

recentes sobre a tecnologia, enquanto as mudanças nos padrões e valores

afetam o planejamento de P&D. Assim, a atividade de rede gerada por

esta função pode ser considerada como uma condição prévia para

"aprender interagindo". Quando se trata de redes de produtores de

tecnologia, também pode ser considerada uma condição prévia para

"aprender usando" (HEKKERT et al., 2007).

Função 4 - Orientação de pesquisa

A orientação da pesquisa refere-se às atividades dentro do

sistema de inovação que podem afetar positivamente a visibilidade,

desejos e compreensão dos usuários da tecnologia (HEKKERT et al.,

2007). Esta função representa a combinação de incentivos e pressões,

que devem ser suficientes para induzir as organizações a entrarem no

STI. Além disso, esta função engloba mecanismos que influenciam a

direção da pesquisa dentro do STI em termos de tecnologias

concorrentes, aplicações, mercados, expectativas, etc. (BERGEK et al.,

2008). Enquanto a função 1 é responsável pela criação de variedade

tecnológica, esta função representa o processo de seleção. Ao mesmo

tempo, enquanto as funções 1 e 2 referem-se a mecanismos de

aprendizagem, sem discutir a direção do processo de aprendizagem, a

orientação de pesquisa indica que a mudança tecnológica não é

autônoma (HEKKERT et al., 2007).

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