Queda da capacidade de geração de
energia elétrica no Brasil
Luan Maximiano de Oliveira da Costa1,2
Resumo: Energias renováveis representam em média 18% da energia consumida no
mundo. Devido à necessidade de substituição dos recursos fósseis, passaram a ter grande
importância em escala global. No entanto, mudanças climáticas tornam o setor energético
vulnerável quando se faz grande uso de fontes renováveis, à medida que projeções
indicam uma redução ou modificação na disponibilidade de muitos destes recursos. Neste
trabalho são apresentas características do sistema de geração de energia elétrica no Brasil
nos últimos anos. Dados do Sistema Interligado Nacional foram analisados, mostrando
uma recente queda do potencial de geração de eletricidade a partir de hidrelétricas.
Medidas são necessárias para garantir o abastecimento de energia elétrica no Brasil, com
competitividade econômica e compromisso ambiental.
Palavras-chave: armazenamento de energia, geração hidrelétrica, mudanças
climáticas, energia elétrica no Brasil.
1 - Luan Maximiano de Oliveira da Costa - Mestrando do programa de Pós-Graduação em Engenharia
da Energia – CEFET-MG ([email protected]; Telefone: (22) 99832-0773)
2 - Luan Maximiano de Oliveira da Costa - Professor da área de Mecânica – IF
1. Introdução
Na tendência de utilizar energias renováveis em substituição às fontes fósseis
(ABBASI; PREMALATHA; ABBASI, 2011), é importante se analisar as previsões e
tendências de comportamento ambiental, assim como conhecer as limitações e
necessidades, para que medidas de investimento possam ser tomadas no sentido de
otimizar a utilização dos recursos renováveis disponíveis. Energias renováveis
representam em média 18% da energia consumida no mundo (PEREIRA et al., 2012).
Segundo estudos publicados pela Agência Internacional de Energia (IEA, 2013), o
crescimento na geração de energia por fontes renováveis será maior que as demais, em
média 2,5% ao ano até 2040. No entanto, os recursos fósseis continuarão a representar
cerca de 80% da energia utilizada no mundo.
Fontes renováveis de energia apresentam certa vulnerabilidade à mudanças
climáticas (SCHAEFFER et al., 2012). Projeções futuras mostram mudanças na
disponibilidade das diferentes fontes renováveis no Brasil (SCHAEFFER et al., 2008).
Entretanto, existem muitas outras variáveis que influenciam nas incertezas das análises
de previsões, como comportamento social e econômico de determinada região. Até
mesmo mudanças nestes comportamentos podem ser induzidas em decorrência das
variações climáticas, gerando uma corrente de incertezas nas análises de efeitos das
mudanças climáticas (SCHAEFFER et al., 2012).
Estudos recentes mostram que em determinadas regiões a disponibilidade de água
pode ser reduzida (LUCENA et al., 2009). Algumas regiões do Brasil, como a região
Nordeste, podem ser mais prejudicadas com a redução do fluxo de água nos rios e níveis
dos reservatórios (ANDRADE et al., 2012; LUCENA et al., 2009). Não só as hidrelétricas
podem ser afetadas, velocidades de vento previstas para o interior nordestino podem
provocar uma redução de até 60% no potencial eólico nacional (SCHAEFFER at al.,
2008).
Para manter a segurança no fornecimento de energia é necessário que se tenha
fontes de energia firme. Se tratando de geração a partir de plantas hidrelétricas, energia
firme se traduz por grande capacidade de armazenamento (LUCENA et al., 2009), já que
a quantidade de eletricidade que pode ser gerada a partir de usinas hidrelétricas não
depende somente da capacidade instalada, mas também da quantidade de água disponível
nos reservatórios.
Neste trabalho, são apresentadas características quanto à capacidade de geração
de energia elétrica no Brasil nos últimos anos. São discutidas também, as opções do
governo brasileiro e das agências de energia para a ampliação da capacidade instalada, no
que diz respeito à segurança no abastecimento de energia e a competitividade econômica,
levando em conta o cenário recente de suprimento de energia, não abrindo mão, no
entanto, dos aspectos ambientais
2. Queda do armazenamento de energia
O sistema energético brasileiro é vulnerável a mudanças climáticas devido à sua base
renovável. Por isso, uma atenção maior é necessária quanto às mudanças na
disponibilidade de recursos (LUCENA et al., 2009). Não só a escassez no fornecimento
de energia elétrica, mas também seu alto custo de geração, podem gerar forte impacto
negativo sobre a economia. Assim, é importante que a nação tenha capacidade de
armazenamento de energia para garantir o suprimento da demanda e, não menos
importante, que essa energia seja gerada a um baixo custo (CASTRO; LEITE; DANTAS,
2011).
Segundo dados do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC,
2012), em 2009 a capacidade hidrelétrica instalada na América Latina representava
somente 26% do potencial de recursos hidrelétricos que poderiam ser explorados na
região, valor muito abaixo de regiões mais desenvolvidas como América do Norte e
Europa, as quais exploravam 39 e 53%, respectivamente, de todo o potencial hidrelétrico
estimado em seus territórios.
No Brasil as hidrelétricas contribuem com de 71,8% de toda energia elétrica
gerada, com 89,8 GW de capacidade instalada até abril de 2015 (ANEEL, 2015a).
Existem ainda cerca de 160 GW de potencial hidráulico a ser explorado. Cerca de 63%
dessa capacidade se encontra no Norte, sobretudo na Bacia Amazônica (SOITO;
FREITAS, 2011), a qual sofre com pressão por motivos socioambientais, limitando,
assim, o aproveitamento de sua potencialidade.
Para o Brasil continuar a suprir a demanda de energia elétrica por geração
hidrelétrica, serão necessários investimentos em armazenamento de energia. Na última
ocasião em que os reservatórios apresentaram níveis de armazenamento abaixo da média
(ano de 2001), o país sofreu com uma crise energética, devido à incapacidade de geração
de energia elétrica. Muitas medidas foram tomadas desde então para evitar nova
interrupção no fornecimento de energia. Dentre elas o investimento em usinas
termoelétricas e, mais recentemente, em usinas eólicas e usinas hidrelétricas a fio d’água
ou com pouca capacidade de reservação (TANCREDI; ABBUD, 2013).
No que diz respeito às hidrelétricas de armazenamento, como pode ser visto na
Figura 1, houve uma queda na capacidade de geração de energia nos últimos anos, devido
ao baixo nível de água nos reservatórios pertencentes ao Sistema Interligado Nacional
(SIN). O início da queda no armazenamento de energia se deu em 2012, quando no mês
de outubro do mesmo ano o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) determinou a
utilização de todas as usinas térmicas disponíveis, para contribuir na geração de energia
e evitar maior esvaziamento dos reservatórios (TANCREDI; ABBUD, 2013).
150
125
TWh
100
75
50
25
0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015¹
Figura 1: Energia total de armazenada nos reservatórios do SIN.
Fonte: Autor, baseado em ONS (2015).
1
Média de energia armazenada nos reservatórios até o mês de junho de 2015.
O Brasil terminou o mês janeiro de 2015 com a capacidade média de todos seus
reservatórios em aproximadamente 44 TWh, cerca de 20% de sua capacidade total. Para
efeito de comparação, no ano de 2001, ano do apagão, a capacidade dos reservatórios ao
fim de janeiro estava a cerca de 69 TWh (ONS, 2015). Não obstante, a queda recente no
nível dos reservatórios ocorreu sob a utilização contínua das usinas térmicas desde
outubro de 2012 (ONS, 2015; TANCREDI; ABBUD, 2013), sem as quais o cenário seria
ainda pior. O que mostra uma atual dependência dessas fontes fósseis, que correspondiam
por 25,9 % da energia elétrica gerada no SIN em março de 2015, para manter maior nível
de água armazenada nos reservatórios. Além de tudo, existe uma importação contratada
de 5.650 MW do Paraguai e de 200 MW da Venezuela (ANEEL, 2015a). Os meses
posteriores a janeiro de 2015 apresentaram maior volume de chuva, contribuindo para o
aumento do nível dos reservatórios, permitindo atingir uma média de energia armazenada
de aproximadamente 65 TWh até o mês de junho de 2015. No período seco (maio a
novembro), a água armazenada é utilizada para gerar energia, diminuindo o nível dos
reservatórios.
O subsistema Sudeste/Centro-Oeste (SE/CO) representa 67,5% da capacidade de
armazenamento de energia do Brasil (ANEEL, 2015a), parcela essa que mostra uma certa
concentração de reservatórios de água na região mais central do país, o que torna o
subsistema Sudeste/Centro-Oeste de elevada importância para a segurança no
abastecimento de energia elétrica do Brasil. Como mostrado na Figura 2, o subsistema
Sudeste/Centro-Oeste apresentou uma queda substancial do nível de seus reservatórios
nos últimos anos, atingindo a média de cerca de 29% de sua capacidade até a metade 2015
(ONS, 2015), contribuindo, assim, para a queda total da energia armazenada no SIN.
80
% da capacidade total
70
60
50
40
30
20
10
0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015¹
Figura 2: Energia total de armazenada no subsistema Sudeste/Centro-Oeste (SE/CO).
Fonte: Autor, baseado em ONS (2015).
1
Média de energia armazenada nos reservatórios até o mês de junho de 2015.
Segundo a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), o período de
estiagem até maio de 2015 é um dos mais rigorosos dos últimos anos para determinadas
áreas do Sudeste. O total de precipitação acumulado no período chuvoso atual é menor
do que a média histórica de 1998 a 2014 em todas as bacias da Região Sudeste (CPMR,
2015a; CPMR, 2015b). Durante o trimestre chuvoso de janeiro a março de 2015, no
entanto, as precipitações ficaram acima ou próximas da média em algumas regiões. No
mês de março, por exemplo, foram observados valores significativos de precipitação
sobre as regiões Sudeste e Centro-Oeste, sobretudo nas bacias hidrográficas dos rios
Grande e Paranaíba, que são de fundamental importância para o sistema elétrico brasileiro
(ANEEL, 2015b).
Previsões anteriores já apontavam para uma certa mudança no regime de chuvas,
o próprio IPCC apresenta uma projeção global ao longo do século 21, ou seja, de longo
prazo. As projeções indicam uma redução de precipitação em regiões de baixa latitude e
um aumento à medida que se avança para os polos. Existem ainda os efeitos indiretos das
mudanças climáticas sobre a disponibilidade e demanda por água, como exemplo, a
influência do aumento do calor no uso da água (IPCC, 2012).
Tanto a curto quanto a longo prazo as projeções sobre a disponibilidade de água
são difíceis de quantificar. Além das consequências diretas e indiretas das mudanças
climáticas, o crescimento econômico e demográfico de determinada região tem ligação
direta com a disponibilidade de água. A demanda de água para a indústria e agricultura
são outros fatores que contribuem para a variabilidade das previsões (SCHAEFFER et
al., 2012). Estudos demonstram que mudanças na temperatura provocam mudanças na
pressão atmosférica e nos ventos, levando, assim, a mudanças nas precipitações (SOITO;
FREITAS, 2011).
Existem estudos específicos sobre a disponibilidade de água para determinadas
regiões do Brasil, como o apresentado em (ANDRADE et al., 2012), o qual aponta para
o risco de redução no fluxo d’água e nível dos reservatórios na Bacia do Rio São
Francisco. Outro importante estudo, de Stickler at al. (2013), mostra a influência do
desmatamento na redução do volume de precipitação na Bacia Amazônica.
3. Discussão
Na Figura 3 se encontra o custo médio de geração de energia elétrica, estimado
por Pereira Jr et al., (2013), para as diversas fontes de energia possíveis de serem
instaladas no Brasil, de modo a permitir a expansão do setor. Como se pode observar, as
grandes centrais hidrelétricas apresentam grande vantagem em relação às pequenas
(PCH), com menos de 30 MW de capacidade instalada, e às médias, com capacidade
instalada entre 30 e 1000 MW, no que diz respeito ao custo de geração. As hidrelétricas
apresentam vantagem em relação às centrais térmicas convencionais e outras fontes
alternativas, como a eólica que tem previsão de expansão expressiva, em relação às outras
fontes de energia, para os próximos anos (ANEEL, 2015a).
Toda essa vantagem econômica, somada ao grande potencial nacional de geração
de energia por fonte hídrica, torna o Brasil em posição econômica favorável no cenário
internacional. A não utilização adequada desse recurso pode se caracterizar, então, como
desperdício. Ainda mais quando se considera a imprevisibilidade ou até mesmo os dados
recentes aqui apresentados de esvaziamento dos reservatórios no Brasil, e consequente
dependência de fontes térmicas para garantir o suprimento de energia.
350
300
R$/MWh
250
200
150
100
50
0
Figura 3: Custo médio de geração elétrica.
Fonte: Autor, baseado em Pereira Jr. et al. (2013).
Mesmo que existam investimentos previstos em plantas hidrelétricas para os
próximos anos, o governo Brasileiro e as agências do setor de energia não estão
planejando aumentar a capacidade de reserva de energia (EPE, 2014). O problema é que
plantas com reservatórios requerem maior área inundada se comparadas com as a fio
d’água, as quais não possuem capacidade de reservação, gerando eletricidade somente
durante o período úmido. Como grande parte do potencial hídrico do país se encontra na
Amazônia, onde o relevo é geralmente mais plano, as áreas inundadas são ainda maiores.
No entanto, segundo os dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), a área alagada
dos reservatórios de todas usinas construídas e a serem construídas na Amazônia é de
10.500 km², representando apenas 0,16% de todo o bioma amazônico (TANCREDI;
ABBUD, 2013), incluindo a parte situada em território estrangeiro. A título de
comparação, a área desmatada na região em 2013, somente em território brasileiro, foi de
5.891 km², segundo os dados do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, 2015).
O aumento da capacidade de reserva de energia permite não só a garantia de
abastecimento energético durante um maior período, como medida preventiva contra a
variação no regime de chuvas, mas também permite a integração de outras fontes
renováveis intermitentes, como a eólica por exemplo (EDMUNDS et al., 2014). Dados
aqui apresentados, mostram a vulnerabilidade das reservas de energia do sistema elétrico
nacional, por outro lado, a previsões apontam para um aumento da demanda de energia
nos próximos anos para o Brasil, como pode ser visto no trabalho de Guerra et al. (2015).
A maior parte dos reservatórios de grande porte está concentrada na região mais central
do país, como demonstrado por Hunt et al. (2014), havendo necessidade de diversificação
de armazenamento para outras regiões, de modo a prevenir contra estiagens a níveis mais
localizados. Assim, maiores índices de precipitação numa determinada região permite o
acumulo de energia para compensar a estiagem de outras.
4. Conclusão
As tendências demonstram que a capacidade do Brasil de gerar energia elétrica a
partir de sua estrutura hidrelétrica atualmente instalada diminuiu nos últimos anos. A
questão é que o nível dos reservatórios está diminuindo até mesmo com a contínua
utilização de fontes térmicas e contratos de importação de energia. Essa capacidade de
geração elétrica é de essencial importância para a manter a competitividade econômica,
devido ao menor custo de geração comparado com outras fontes. Desde 2012, devido ao
início de utilização da capacidade térmica, o custo médio de geração de energia elétrica
no país aumentou.
A capacidade de armazenamento de energia instalada no país se encontra
concentrada nas regiões Sudeste e Centro-Oeste, podendo gerar dificuldade no
suprimento de energia com estiagens regionais. O governo brasileiro está cedendo às
pressões sociais contrárias à construção de hidrelétricas de armazenamento de grande
porte, evitando o alagamento de grandes áreas, atenuando, assim, os impactos ambientais
localizados e perdendo a oportunidade de ampliar a capacidade armazenamento de água
para outras regiões. Por outro lado, faz uso contínuo de recursos térmicos de impacto
ambiental a nível global, devido às emissões de gases de efeito estufa.
Devido ao desenvolvimento, é imposto ao setor energético brasileiro a
necessidade de expressiva ampliação da capacidade instalada e de armazenamento nos
próximos anos. Escolhas das prioridades devem ser revistas, se o Brasil pretende tirar
vantagem econômica através de seu potencial de geração de energia e manter o
compromisso de sustentabilidade a nível global.
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