Introdução • • • • Setor Energético Brasileiro: baseado em fontes renováveis que dependem das condições climáticas. Comparação: – Plano Nacional de Energia 2030 (EPE) – Caracterização do Clima Atual e Definição das Alterações Climáticas para o Território Brasileiro ao Longo do Século XXI (INPE). • Baseado nos cenários IPCC: A2 mais pessimista, B2 menos pessimista. • Projeções de precipitação, temperatura, velocidade do vento e umidade no Brasil, para o período 2071–2100. Análise dos efeitos das mudanças climáticas na variação da oferta de energia – Hidroeletricidade: análise do novo regime de chuvas – Oferta de energia eólica: analise da variação da velocidade dos ventos – Termelétricas a gás: analise das variações na temperatura e na umidade relativa do ar. – Biocombustíveis: análise das mudanças de temperatura. Análise dos efeitos da mudanças climáticas na variação da demanda de energia: aumento da temperatura aumenta uso de ar condicionado Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 1 Oferta de Energia: Hidroelétrica • • • Vazão Geração A2 B2 A2 B2 • -2,40% -8,20% 0,70% -1,20% • 1% -3,40% 0,10% -0,80% -5,90% -5,90% -1,40% -1,90% -5% -5,90% -1,40% -2,50% Parnaíba -10,10% -10,30% -0,80% -0,70% São Francisco -23,40% -26,40% -4,30% -7,70% • Tocantins-Araguaia -14,70% -15,80% -0,10% -0,30% • Média -8,60% -10,80% -1% -2,20% Rio Paraná Grande Paranaíba Paranapanema Coppe Redução na vazão não tem efeito proporcional sobre a geração: reservatórios agem como amortecedores Diminuição da vazão anual média: 8,6%, no cenário A2, 10,8% no cenário B2. Queda da geração das hidroelétricas brasileiras: 1%, no cenário A2, e 2,2% no cenário B2. Bacia do São Francisco: mais afetada com elevada queda na vazão e na geração. Grande bacia do Paraná ( Paraná, Grande, Paranaíba, Paranapanema) – – Padrão sazonal favorável (vazões mais altas na estação úmida) permite o ajuste na gestão dos reservatórios atenuando os efeitos da mudança do clima. Restrições ambientais à construção de grandes reservatórios dificulta gestão dos reservatórios Bacia amazônica: Grande impacto, baixo nível de utilização Bacia do Tocantins-Araguaia : Diminuição das chuvas na estação chuvosa Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 2 Oferta de Energia Energia Eólica • Energia Térmica a Gás Diminuição dos ventos com velocidade superior a 6,0 metros por segundo resulta na diminuição do potencial eólico bruto nos dois cenários – Cenário A2: queda de 31% em 2100. – Cenário B2: queda de 60% em 2100. • • Perda de potencial eólico no interior Aumento do potencial (velocidade dos ventos) no litoral do NorteNordeste – Aumento insuficiente para compensar as perdas no interior. – Pode tornar economicamente viável projetos de grande porte • Estudo não analisa impactos da mudança da cobertura vegetal sobre a velocidade dos ventos. Coppe • • Turbinas de usinas termelétricas a gás: sensíveis a variações na temperatura e na umidade ambientes. As variações de temperatura e umidade projetadas pelos cenários A2 e B2 Diminuição na eficiência operacional das termelétricas a gás natural aumento do consumo de combustível ou em menor geração de energia para a mesma quantidade de combustível. impacto seria relativamente pequeno. Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 3 Oferta de Energia: Biocombustíveis • Brasil: vantagem competitiva para a produção de biocombustíveis em virtude da elevada disponibilidade de terras – • • Álcool Combustível: terras com alto potencial de produção de cana 38 milhões de hectares Projeções EPE 2005- 2030: – – – • 388 milhões de hectares de terras férteis: 90 milhões não explorados, 220 milhões de pecuária, 22 milhões de soja, 13 milhões de milho, 6 milhões de cana-de-açucar. Aumento da produção de cana 161% Aumento da produção de álcool de 16 bilhões para 66 bilhões de litros Uso de 11% do bagaço e resíduos de cana para produzir álcool em 2030 Efeitos das mudanças climáticas – – Coppe Cana: tolera altas temperaturas desde que haja muita umidade no solo • principais regiões produtoras continuarão nos limites de temperatura propícios ao cultivo: não haverá grande impacto da mudança do clima sobre a produção brasileira de álcool. • Pará, Piauí e Tocantins, ficarão fora do intervalo ótimo • Possibilidade de aumento da produção no centro-oeste Fatores não considerados no estudo: inovações genéticas, variações das chuvas, variações físicas e químicas dos solos. Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 4 Oferta de Energia: Biocombustíveis • • Biodiesel Área atual inferior a 20 mil hectares, serão necessários 2,6 milhões de hectares para mistura de 5% no diesel obrigatória a partir de 2013. Efeitos das mudanças climáticas: – – – – Coppe Soja • Elevação das temperaturas no NE e CO: pode diminuir ou tornar impraticável a produção nas duas regiões. • Temperatura para o cultivo de soja na região Sul deve melhorar • Efeitos fertilizadores do CO2 sobre a soja podem aumentar as colheitas Dendê • Pará e a Bahia têm as melhores condições de produção. • Os aumentos de temperatura não tornarão essas áreas inadequadas para o cultivo Girassol • plantado principalmente nos estados do Centro-Sul • Regiões não deve ser significativamente afetado pela elevação da temperatura. • MT, MS, PI, TO: podem se tornar inadequados para o cultivo, • Região Sul pode se tornar mais propícia. Mamona • cultura mais afetada pelas mudanças climáticas • plantio se concentra no NE, região mais afetada pelas alterações climáticas • Todas as áreas do NE com produção atual ou potencial se tornarão impróprias, afetando principalmente os pequenos produtores. Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 5 Consumo de Energia • Participação da energia elétrica no consumo de energias totais. – Residências: 33% em 2005, superior a 60% em 2030. – Setores comercial e público: 83% em 2005, 85% em 2030. • Consumo de energia elétrica dos aparelhos de ar-condicionado nas residências – 7,6 TWh em 2005 (9,2% do consumo total de eletricidade residencial). – 14,8 TWh em 2030 (5,2% do consumo elétrico residencial) • consumo de eletricidade dos sistemas de condicionamento de ar do setor de serviços em 2005: 20%. • Mudança do clima: – Setor Residencial: aumento de até 9% do consumo de energia elétrica – Setor de Serviços: aumento de 19% do consumo de energia elétrica – Aumento de 8% sobre do consumo total projetado para o Brasil em 2030. Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 6 Propostas de adaptação: Ampliação do conhecimento • limitações de dados sobre clima e de ferramentas de modelagem no setor elétrico, associados as incertezas inerentes as mudanças climáticas exigem pesquisas específicas para o setor: – Aperfeiçoamento e aumento da disponibilidade das bases de dados históricos de chuvas. – Desenvolvimento de modelos capazes de levar em conta os cenários de mudança climática – Estudos sobre efeitos do aquecimento global sobre o conflito entre os usos alternativos da água – novos estudos sobre o balanço hídrico completo de cada bacia, levando em cota os efeitos dos desmatamentos, degradação do solo ou outras mudanças no uso da terra – Inclusão de dados sobre rugosidade nas simulações de mudanças climáticas, para avaliar efeitos da rugosidade sobre os ventos – Realização de estudos sobre fatores capazes de influir nos cultivos agrícolas para produção de álcool e biodiesel: inovações genéticas e nas técnicas de irrigação, variações de temperatura e precipitação, variações físicas e químicas dos solos Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 7 Propostas de Adaptação: Conservação de Energia • • • PROCEL 1985 - 2006: investiu R$ 971 milhões, e obteve economia de 24.598 GWh/ano (equivalente à geração de uma usina com capacidade para 6.612 MW). Barreiras ao uso mais eficiente da eletricidade – preços subsidiados para certas classes de consumidores, – escassez de informações apesar do programa de etiquetagem do Inmetro do Selo Procel, – Decisão de compra baseada no custo inicial não considera custos operacionais. – Altas taxas de juros desestimulam o financiamento de equipamentos mais eficientes energeticamente. – Ausências de políticas contra o uso de combustíveis fósseis Instrumentos de gestão da demanda para conservação de energia elétrica – Tarifa elétrica mais alta para os consumidores de alta renda – Empréstimos com juros baixos e descontos para substituição de equipamentos – Programas de eficiência ou fornecimento de equipamentos eficientes pelas concessionárias – Ampliação programa de índices mínimos de eficiência e de etiquetagem – Incentivos à substituição de chuveiros elétricos por aquecedores a gás ou por painéis solares. – Aumentar a eficiência da iluminação pública – A aplicação de medidas em hospitais: troca de equipamentos de ar-condicionado e melhores arranjos para a iluminação – sistemas de termoacumulação para reduzir o consumo de eletricidade nas horas em que a tarifa é mais alta. – Projetos arquitetônicos com melhor uso da iluminação e ventilação naturais – Substituição de motores superdimensionados e redução da velocidade dos motores. – Substituição de linhas e transformadores sobrecarregados – Redução dos picos de carga. Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 8 Propostas de Adaptação: Conservação de Energia Sugestões para conservação de biocombustíveis • medidas para desestimular o uso de combustíveis fósseis: – taxação sobre combustíveis fósseis, – cobrança de pedágios para automóveis no centro das cidades. • Medidas para aumentar a eficiência energética da frota: – – – – • • • Acordos com a indústria automobilística, Certificação de veículos, Testes periódicos de emissões veiculares, Uso de técnicas para aumentar eficiência dos veículos a diesel (injeção de combustível a alta pressão, razões de compressão variável, turbocompressão...) Investimentos em rodovias para aumentar velocidade dos caminhões aumentando sua eficiência energética Medidas para estimular a renovação da frota de caminhões. Medidas para promover transporte intermodal: estimulo ao transporte ferroviário e a integração trem/caminhão. Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 9 Propostas de adaptação: geração de energia • • Restrições ambientais limitam expansão do parque gerador tradicional: potencial hidroelétrico na Amazônia exige grandes reservatórios em regiões de floresta, usinas termo nucleares produzem rejeitos radioativos, termelétricas movidas a combustíveis fósseis emitem GEE. Fontes alternativas de energia elétrica: bagaço de cana-de-açúcar – – – – Coppe Uso do bagaço para geração combinada de energia e calor ou como insumo na produção de etanol por meio da hidrólise permite aumento do uso da energia contida na cana Uso de tecnologias e mais sofisticadas e fim das queimadas pode aumentar a geração de energia elétrica a partir do bagaço. Estimativa de potencial de geração de energia utilizando 85% das terras adequadas para cana e melhor tecnologia comercialmente competitiva: 63 GW (45% da geração elétrica projetada para 2015) Medidas para estimular geração elétrica a partir do bagaço de cana • Exigência de que as concessionárias comprem o excesso de energia das usinas de açúcar e álcool via contratos de longo prazo. • Incentivos à interligação de concessionárias à rede de energia elétrica. • Incentivos à pesquisa e ao desenvolvimento de tecnologias de geração a partir do bagaço. • Iniciativas governamentais para aumentar informação sobre tecnologias mais novas e crédito com taxas de juros menores e prazos maiores para usinas que adotem tecnologias mais eficientes. • Apoio e financiamento oficial à adoção gradual de sistemas mecânicos de colheita evitando queimadas • Restrições ambientais à geração de energia a partir de combustíveis fósseis Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 10 Propostas de adaptação: geração de energia • Fontes alternativas de energia elétrica: resíduos sólidos urbanos – Destino das 375 mil toneladas de resíduos sólidos urbanos que o Brasil produz diariamente: aterros controlados (22,3%), aterros não controlados (47,1%), Lixões (30,5%). – tecnologia de incineração controlada: utiliza os gases de exaustão em uma caldeira que produz vapor movendo uma turbina que gera eletricidade. • Brasil: incineração só é usada para resíduos não-perigosos e para parte do lixo hospitalar • Potencial de geração de energia elétrica a partir dos resíduos sólidos urbanos de 2008: 10503 MW – Tecnologia de biogás: pode ser adotada nos aterros sanitários existentes e no tratamento de esgoto, reduzindo os custos das estações de tratamento de esgoto. • Potencial de geração de elétrica se todo esgoto domestico fosse coletado e tratado 67.850 kW. • Fontes alternativas de energia elétrica: energia eólica – Tendência ao aumento do potencial de geração de energia eólica na costa Norte-Nordeste incluindo a geração offshore – Vantagens da adoção de programas de estimulo a energia eólica • Redução das emissões de gases de efeito estufa. • Otimização do Sistema Interligado Nacional. • Criar uma indústria nacional de tecnologia eólica. Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 11 Conclusão • SEB: vulnerável as mudanças climáticas – Tendência à perda de capacidade de geração de energia de todas as fontes estudadas exceto a cana-de-açúcar. – Impacto da mudança climática mais intenso no Nordeste. – A vulnerabilidade brasileira acentuada pela grande participação das fontes renováveis na matriz energética. • Medidas para adaptar sistema energético brasileiro as mudanças climáticas – Conservação de energia: instrumentos de gestão da demanda por eletricidade, adoção de mecanismos para a conservação de biocombustíveis. – Aumento da oferta de energia com base em fontes alternativas: bagaço de cana-de-açúcar, resíduos sólidos urbanos e energia eólica. – Novas pesquisas para ampliar o conhecimento sobre a relação entre as mudanças climáticas e a produção e consumo de energia no Brasil. Coppe Mudanças Climáticas e Segurança Energética no Brasil 12