ASPECTOS REGULATÓRIOS DE ENERGIA RENOVÁVEL DE FONTES
OCEÂNICAS
José Roberto Ruschel Siffert
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa
de Pós-graduação em Engenharia Oceânica, COPPE,
da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos necessários à obtenção do título
de Mestre em Engenharia Oceânica.
Orientadores: Segen Farid Estefen
Eliab Ricarte Beserra
Rio de Janeiro
Dezembro de 2010
ASPECTOS REGULATÓRIOS DE ENERGIA RENOVÁVEL DE FONTES
OCEÂNICAS
José Roberto Ruschel Siffert
DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO
LUIZ COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE)
DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM
CIÊNCIAS EM ENGENHARIA OCEÂNICA.
Examinada por:
________________________________________________
Prof. Segen Farid Estefen, Ph.D.
________________________________________________
Prof. Paulo de Tarso Themistocles Esperança, D.Sc.
________________________________________________
Prof. Edson Hirokazu Watanabe, D. Eng.
________________________________________________
Dr. Eliab Ricarte Beserra, D.Sc.
RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL
DEZEMBRO DE 2010
ii
Siffert, José Roberto Ruschel
Aspectos Regulatórios de Energia Renovável de
Fontes Oceânicas / José Roberto Ruschel Siffert. – Rio de
Janeiro: UFRJ/COPPE, 2010.
XIV, 150 p.: il.; 29,7 cm.
Orientador: Segen Farid Estefen
Eliab Ricarte Beserra
Dissertação (mestrado) – UFRJ/ COPPE/ Programa de
Engenharia Oceânica, 2010.
Referências Bibliográficas: p. 122-129.
1. Energia das ondas. 2. Regulamentação para fontes
renováveis. 3. Certificação. I. Estefen, Segen Farid et. al..
II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE,
Programa de Engenharia Oceânica. III. Título.
iii
"Uma mente que se abre a uma nova idéia, jamais volta ao seu tamanho original."
(Albert Einstein)
iv
Dedicatórias
Ao meu eterno melhor amigo, Rafael, que me ensinou com muita coragem a acreditar e
sorrir mesmo nos momentos mais difíceis da vida. Ele estará sempre no meu coração e na
minha memória. (in memoriam)
À minha mãe, a pessoa mais forte e corajosa deste mundo, minha fonte de inspiração nos
momentos difíceis e nos momentos felizes e a maior responsável pelas minhas conquistas.
A ela, todo meu amor e gratidão.
v
Agradecimentos
Ao Professor Segen Farid Estefen pela importante orientação, pelo apoio na minha busca
por uma oportunidade de trabalhar com fontes renováveis de energia, e pela chance de fazer
algo diferente e desafiador em nome da engenharia.
Ao Professor Eliab Ricarte Beserra pelas intermináveis horas de orientação, pelo bom
humor, empolgação, pela flexibilidade em compreender minhas limitações, e pela
confiança sempre depositada em mim e no trabalho.
Aos professores Paulo de Tarso e Watanabe, pela importante contribuição dada no
seminário de mestrado e na banca da defesa desta dissertação.
Ao Deputado Paulo Teixeira, pela importante contribuição na discussão dos desafios para
regulamentação em favor de fontes renováveis de energia.
A todos os mestres que me ensinaram e me deram a melhor educação possível ao longo da
vida no Colégio Santo Inácio, na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, na
École Polytechnique de Montréal e na Universidade Federal do Rio de Janeiro.
À Universidade Federal do Rio de Janeiro, melhor centro de pesquisas em engenharia do
país, por me acolher e oferecer a chance de buscar esta realização acadêmica e pessoal.
Ao PENO e ao LTS, incluindo os seus administradores, funcionários e corpo técnico, pelo
apoio ao pleno desenvolvimento da pesquisa. Um agradecimento especial para a Glace, que
sempre ajudou a resolver toda a sorte de problemas que surgiram ao longo do trabalho.
À Promon Engenharia, por todo o apoio concedido, e pela orientação de profissionais que
são e sempre serão exemplo para a minha carreira, tais como: Gilson Krause, Guilherme
Velho, João Fontoura, Rodney Faria e Rodrigo Oliveira.
Aos meus queridos amigos por toda a forma de apoio: Adriana, André, Aline, Armando,
Eduardo, Fábio, Flávio, Gabriel, Guilherme, Isabel, Jafi, João, Julio, Leonardo, Lucas,
Luisa, Marco, Mauro, Marcela, Marcelo, Michele, Nelson, Paula, Philipe, Priscila, Rafael,
Renata, Robson e Vinicius.
Aos amigos Beatriz e William em especial, pelas importantes contribuições a este trabalho.
À minha família, que está sempre em primeiro lugar.
vi
Ao meu vovô querido, que nos deixou como exemplo toda sua alegria de viver. (in
memoriam)
Às minhas duas maravilhosas irmãs, Luiza e Mariana, que em todos os momentos da vida
me dão seu amor incondicional e me premiam com, cada uma da sua forma, momentos de
alegria.
Ao meu pai por todos os importantes ensinamentos que fazem de mim alguém mais
humano e capaz de contribuir para um mundo melhor. (in memoriam)
Ao Brasil, país que tanto amo.
A Deus. Pela saúde e pela vida.
vii
Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários
para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
ASPECTOS REGULATÓRIOS DE ENERGIA RENOVÁVEL DE FONTES
OCEÂNICAS
José Roberto Ruschel Siffert
Dezembro/2010
Orientadores: Segen Farid Estefen
Eliab Ricarte Beserra
Programa: Engenharia Oceânica
O trabalho tem como objetivo investigar os desafios da legislação para o estímulo à
energia renovável de fontes oceânicas no Brasil. O estudo se divide, de forma geral, na
avaliação das mais promissoras tecnologias existentes, dos procedimentos de certificação
de conversores de energia oceânica e das políticas energéticas dos países mais relevantes e
do Brasil no apoio ao desenvolvimento da energia de fontes oceânicas.
As mais bem sucedidas políticas pertencem a países que não necessariamente
possuem as maiores quantidades de recursos renováveis, o que revela que o mais
importante para o desenvolvimento destas tecnologias é o oferecimento de suportes
efetivos. Normalmente, política baseadas em tarifas de feed-in se destacam, pois oferecem
segurança ao investidor, mas outras políticas, principalmente aqueles baseada em cotas,
também apresentam bons resultados. Não existe uma solução perfeita e cada país possui
suas próprias necessidades.
viii
Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)
REGULATORY ASPECTS OF OCEAN RENEWABLE ENERGY SOURCES
José Roberto Ruschel Siffert
December/2010
Advisors: Segen Farid Estefen
Eliab Ricarte Beserra
Department: Ocean Engineering
The work aims to investigate the challenges of legislation to encourage the use of
energy from ocean sources. The study covers the assessment of the most promising
technologies, the analysis of certification procedures for ocean energy converters and the
evaluation of energy policies from the most relevant countries and Brazil to support the
development of ocean energy sources.
The most successful policies belong to countries that not necessarily have the
biggest quantity of renewable resources, what shows that the most important to develop the
use of these technologies is to offer an effective support. Generally, policies based on the
use of feed-in tariffs stand out because they offer security to investors in new technologies,
but other policies have good results like those that determine specific quotas to selected
sources. There is not a perfect solution and each country has its own reality and necessity.
ix
SUMÁRIO
1.
Introdução................................................................................................................... 1
2.
Energia ....................................................................................................................... 6
3.
4.
2.1
O setor................................................................................................................. 6
2.2
Meio-Ambiente .................................................................................................... 9
2.3
Fontes Alternativas e renováveis de energia ..................................................... 11
2.4
Energia Oceânica .............................................................................................. 13
Tecnologias de conversores para energia de fontes oceânicas ................................ 16
3.1
História e Tecnologias ....................................................................................... 17
3.2
Energia de corrente de maré, maré com barragens e correntes oceânicas ....... 19
3.3
Energia das ondas ............................................................................................. 28
3.4
Outras tecnologias oceânicas ............................................................................ 36
3.5
Ilhas de energia ................................................................................................. 40
3.6
Potencial de geração ......................................................................................... 42
3.7
Aplicações ......................................................................................................... 45
Regulamentação....................................................................................................... 47
4.1
Aspectos Legais e Regulatórios......................................................................... 47
4.1.1
políticas estrangeiras no apoio da energia de fontes oceÂnicas ................. 52
4.1.1.1
Grupo 1: As maiores economias do mundo: China ................................ 54
4.1.1.2
Grupo 1: As maiores economias do mundo: Estados Unidos ................. 55
4.1.1.3
Grupo 2: Energia de fontes oceânicas: Canadá ..................................... 57
4.1.1.4
Grupo 2: Energia de fontes oceânicas: Dinamarca ................................ 58
4.1.1.5
Grupo 2: Energia de fontes oceânicas: Portugal .................................... 58
4.1.1.6
Grupos 2 e 3: Energia oceânica e Principais Políticas: Reino Unido ...... 61
4.1.1.7
Grupos 2 e 3: Energia oceânica e Principais Políticas: Irlanda ............... 64
x
4.1.1.8
Grupo 3: Principais Políticas: Espanha .................................................. 64
4.1.1.9
Grupo 3: Principais Políticas: Alemanha ................................................. 66
4.1.2
Discussões sobre políticas internacionais................................................... 68
4.1.3
Política brasileira para estímulo de fontes renováveis de enegia ................ 73
4.1.4
Discussões sobre política energética brasileira .......................................... 81
4.2
4.2.1
Contexto ..................................................................................................... 92
4.2.2
Comentários ............................................................................................... 94
4.3
5.
Painéis Globais.................................................................................................. 94
4.3.1
IPCC ........................................................................................................... 94
4.3.2
Normas e o TC114 ..................................................................................... 97
Certificação............................................................................................................. 102
5.1
Processo geral de certificação ......................................................................... 104
5.1.1
a diferença entre tecnologias novas e maduras ........................................ 105
5.1.2
Fase de avaliação inicial ........................................................................... 105
5.1.3
O processo principal de certificação ......................................................... 108
5.1.4
Após a certificação ................................................................................... 114
5.2
6.
Legislação Ambiental......................................................................................... 92
Desafios do Processo de Certificação ............................................................. 114
Comentários Finais e Conclusões .......................................................................... 117
6.1 Comentários Finais .............................................................................................. 117
6.2 Conclusões .......................................................................................................... 121
Referências ................................................................................................................... 122
ANEXO A: Regulamentação existente no brasil e projetos de lei ................................... 130
ANEXO B: Entrevista com membro da Comissão Especial de Fontes Renováveis ....... 142
ANEXO C: Relação dos documentos do TC114 ............................................................ 147
xi
Lista de figuras:
Figura 2.1: Evolução da concentração de dióxido de carbono na atmosfera
Figura 2.2: Matriz de Energia Elétrica brasileira (%) em 2008
Figura 2.3: Matriz de energia primária brasileira e mundial em 2006
Figura 3.1: Conversores (a) com coluna de ar oscilante, (b) de transbordo e (c) de corpo
oscilante
Figura 3.2: Conversores de energia das marés (a) com barragem e (b) com uso da
corrente de maré
Figura 3.3: Barragem da usina de La Rance durante a operação a construção
Figura 3.4: Lago Sihwa e detalhe do local da construção da usina
Figura 3.5: Detalhes da barragem e turbinas
Figura 3.6: Operação de usinas de maré com barragem por tipo de geração. (a) Vazante,
(b) Enchente e (c) dois sentidos
Figura 3.7: Seaflow
Figura 3.8: Seagen: (a) As pás de 16m de diâmetro (b) Em operação
Figura 3.9: Turbina Openhydro de 250kW durante o seu transporte e instalação
Figura 3.10: Turbina Openhydro de 1MW instalada na Bay of Fundy, Canada
Figura 3.11: Tipos de conversores de energia das ondas
Figura 3.12: O Pelamis P-750
Figura 3.13: Modelo do conversor OWC Limpet operando na Escócia
Figura 3.14: Wave Dragon
Figura 3.15: Conversor Oyster
Figura 3.16: Conversor Wave Star Energy em escala 1:10
Figura 3.17: Segunda geração do conversor Wave Star Energy
Figura 3.18: Conversor hiperbárico (a) detalhes dos braços e da bomba e (b) da câmara
hiperbárica e da turbina Pelton
Figura 3.19: Esquemático de uma planta OTEC de circuito fechado
Figura 3.20: Processo de Osmose reversa.
Figura 3.21: Projeto Three Energy islands que combina energia solar, eólica e do
diferencial de temperatura
Figura 3.22: Conversor Poseidon que combina ventos e ondas
Figura 3.23: Potencial de geração de energia das ondas na costa mundial
Figura 3.24: Principais estuários com potencial para geração de energia das marés
xii
Figura 3.25: Variação do custo de instalação de usinas eólicas nos EUA
Figura 4.1: A lei, a quem compete, as esferas de atuação e os tipos existentes.
Figura 4.2: A abrangência de atuação da legislação
Figura 4.3: Relação entre política, engenharia e demais áreas do conhecimento e da
sociedade
Figura 4.4: Zona Piloto criada pelo governo português
Figura 4.5: Geração a partir de fontes de energia renováveis na Espanha em GWh
Figura 4.6: Geração a partir de fontes de energia renováveis na Alemanha em GWh
Figura 4.7: Políticas de apoio às energias renováveis na Europa
Figura 4.8: Limites do Mar
Figura 4.9: Complementaridade hidro-eólica – (a) Reservatório do Sobradinho e (b)
Capacidade do parque eólico a ser instalado na costa cearense e curva para energia das
ondas
Figura 4.10: Porcentual do prêmio oferecido durante a vida de um projeto de energia
eólica no Brasil e na Alemanha em função do tempo
Figura 4.11: Comparação da maturidade dos incentivos a fontes renováveis
Figura 4.12: Comparação da maturidade dos incentivos a energia renovável de fontes
oceânicas
Figura 5.1: Procedimento de certificação geral
Figura 5.2: Processo de avaliação inicial para tecnologias novas
Figura 5.3: Certificação de tipo e de projeto
xiii
Lista de tabelas:
Tabela 4.1: Algumas leis e programas mundiais no fomento às energias renováveis e
áreas afins
Tabela 4.2: Remuneração (em centavos de euro por kWh) oferecida pelo EEG em 2003
por tecnologia
Tabela 4.3: Algumas leis e políticas brasileiras no fomento às energias renováveis e áreas
afins
Tabela 4.4: Projetos em operação e com prazo postergado no PROINFA
Tabela 4.5: Medidas para a diminuição da poluição na geração de energia elétrica
Tabela 4.6: Resumo dos principais documentos do TC 114
Tabela 5.1: Classificação para tecnologias novas e maduras
xiv
1. INTRODUÇÃO
O mercado de energia possui grande relevância socioeconômica e aproximadamente 85% da
energia elétrica gerada no mundo vem de combustíveis fósseis (BP, 2009). Devido a dois
motivos principais, o aquecimento global e a segurança energética, os mais diversos países
buscam novas alternativas. A política energética é um tema estratégico em todo o mundo e
serve de base para o crescimento e desenvolvimento da sociedade.
Nesse contexto, as fontes de energia renováveis vêm ganhando cada vez mais espaço e o
Brasil é um país de destaque no desenvolvimento e uso destas alternativas. Hoje,
aproximadamente 85% da nossa energia elétrica vêm de fontes renováveis (BP, 2009), mas
enfrentamos um momento crítico em que surgem significativas restrições às hidrelétricas de
grande porte com reservatórios, devido a questões ambientais, o que pode trazer fragilidade ao
nosso sistema nos próximos anos.
Diversas alternativas são estudadas pelo governo e na última década a energia a partir da
biomassa, de Pequenas Centrais Hidrelétricas e dos ventos ganhou força e fortes incentivos.
Entretanto, pouca atenção foi dada até então para uma fonte que, no nosso país, conta com
recursos em grande quantidade: a energia renovável de fontes oceânicas.
Para o amadurecimento tecnológico e o aumento do uso de fontes renováveis de energia são
importantes pesquisas que desenvolvam novas alternativas tecnológicas e àquelas existentes,
mas também são de grande relevância o estudo de aspectos financeiros, comerciais,
regulamentares, normativos, ambientais, administrativos e etc. O desenvolvimento de uma
tecnologia permeia diversas áreas que não devem ser compreendidas como ciências isoladas
e somente uma análise multidisciplinar é capaz de fornecer subsídios sólidos para a avaliação
e amadurecimento completo desta.
Ciência e política parecem muitas vezes dois lados de uma moeda que não se enxergam e não
se conversam o que nos afasta de um desenvolvimento acelerado. Na realidade, elas estão
fortemente relacionadas e só a compreensão da relevância mutua pode criar condições
eficientes para o amadurecimento de uma tecnologia. Veja abaixo trechos das definições das
palavras “Ciência” e “Política” no dicionário Aurélio:
1
Ciência: “Conjunto de conhecimentos humanos a respeito da natureza, da sociedade e do
pensamento, adquiridos através do desvendamento das leis objetivas que regem os fenômenos
e sua explicação”.
Política: “Ciência do governo dos povos. / Direção de um Estado e determinação das formas de
sua organização. / Conjunto dos negócios de Estado, maneira de os conduzir”.
A política pode ser considerada a maneira de se governar e organizar um estado de forma tal
que os conhecimentos humanos sejam usados para o desenvolvimento social, o crescimento
econômico e a melhoria da qualidade de vida da população. A ciência, que é a base de
conhecimento para estas transformações, não pode ser aplicada se a política não suportar o
seu uso. A política, por si só, não é uma ferramenta completa, precisando do conhecimento
oferecido pela ciência.
Nesse contexto a engenharia surge como uma das mais relevantes áreas do conhecimento e a
sua aplicação só é possível em um ambiente propício. Tradicionalmente, trabalhos de
engenharia analisam aspectos técnicos tentando encontrar soluções ótimas para as grandes
questões da ciência. Nesse trabalho olhamos para outro problema que é a conexão entre a
ciência e a política, tentando entender como a engenharia com foco em energia renovável de
fontes oceânicas pode ser mais bem suportada pela legislação para o seu desenvolvimento
trazendo benefícios à sociedade.
Outro aspecto mais específico estudado é o uso de normas e esquemas de certificação para o
desenvolvimento de tecnologias. Segundo o dicionário Aurélio Norma é o “Princípio que serve
de regra, de lei. / Modelo, exemplo”, ou seja, é um documento que estabelece um conjunto de
regras e um modelo a ser adotado. No estudo de tecnologias o uso de normas é muito
importante, pois serve como mais uma ferramenta para o desenvolvimento acelerado de novas
alternativas.
O estudo se baseia numa vasta pesquisa bibliográfica sobre energia, tecnologias renováveis de
fontes oceânicas, regulamentação e certificação. São utilizadas como referências: a base de
dissertações e teses da COPPE/UFRJ e de outras escolas de referência, artigos de periódicos,
reportagens de jornais e de sites especializados, instrumentos jurídicos brasileiros e
2
internacionais, normas e relatórios de organismos certificadores. Além disso, foram realizadas
algumas entrevistas incluindo especialistas do setor elétrico brasileiro, professores da UFRJ e
um Deputado Federal que faz parte da Comissão para Energias Renováveis da Câmara dos
Deputados.
A dissertação tem como objetivo geral elaborar um trabalho que sirva como referência para
uma abordagem preliminar de estudos ligados a regulamentação para fontes de energia
renováveis, com foco naquelas de fontes oceânicas. Os principais objetivos específicos são:
•
Entender quais os principais desafios e entraves que impedem um desenvolvimento
mais acelerado das fontes renováveis de energia no Brasil;
•
Realizar um estudo da legislação brasileira e mundial no fomento a energias renováveis
de fontes oceânicas e áreas afins e apontar, de forma crítica, os possíveis caminhos
para o desenvolvimento e a regulamentação deste mercado;
•
Identificar
contribuições
para
o
amadurecimento
da
política
existente
e
o
desenvolvimento de uma legislação dedicada às energias de fontes oceânicas;
•
Estudar a relevância e as dificuldades de se certificar uma tecnologia nova para
geração de energia renovável de fontes oceânicas;
•
Apresentar uma breve descrição das principais tecnologias existentes para geração de
energia renovável de fontes oceânicas.
Os capítulos 2 e 3 tem como objetivo contextualizar a dissertação trazendo aspectos do
mercado mundial e brasileiro de energia elétrica e algum detalhamento sobre as fontes de
energia renováveis do mar, seu funcionamento e principais tecnologias. Os capítulos 4 e 5
representam a maior contribuição do trabalho, trazendo uma análise da regulamentação e de
processos de certificação para tornar estas fontes viáveis.
Uma introdução do setor de energia elétrico brasileiro e mundial, da sua relevância e dos seus
desafios é apresentada no capítulo 2. É feita uma discussão sobre a situação atual do setor no
país e no mundo levando em conta a busca por segurança energética e as questões
3
ambientais, que cada vez mais representam um fator de considerável influência neste mercado.
São apresentadas as principais fontes de energia alternativas, com foco nas renováveis e o
princípio básico da recuperação da energia contida nas diversas fontes oceânicas.
O Capitulo 3 traz uma abordagem sobre as tecnologias existentes e em desenvolvimento para
o aproveitamento da energia de fontes oceânicas. Inicialmente, as tecnologias de exploração
destes recursos são apresentadas. Em seguida são demonstradas cinco classes básicas de
tecnologias para conversores de energia das marés e das ondas. Então, são descritas em as
principais tecnologias existentes no mundo em operação ou em desenvolvimento para o
aproveitamento de energia das marés, das ondas e de outras tecnologias de fontes oceânicas.
Por fim, é abordado o conceito de ilhas de energia que traz formas de se explorar a
complementaridade de diversas fontes, é apresentado o potencial de geração para as fontes
oceânicas e são citados os principais aproveitamentos para a energia gerada.
A principal contribuição deste trabalho se encontra no Capitulo 4, que é dividido em três partes
principais. Uma avaliação da regulamentação existente no Brasil e no mundo, uma discussão
sobre legislação ambiental e a apresentação dos principais painéis globais no suporte à
energia renovável de fontes oceânicas.
Ao avaliarmos a regulamentação existente no apoio às fontes renováveis de energia, os países
que contam com maior relevância, seja por sua magnitude econômica, seja pelos resultados
alcançados pelas suas políticas, são separados em três grupos de acordo com o motivo pelo
qual a nação foi escolhida para ter sua política energética analisada. Essa divisão é importante,
pois cada experiência revela diferentes pontos relevantes que são utilizados na discussão da
regulamentação existente e nas possíveis contribuições a ser dadas às experiências futuras no
nosso país, que possui uma realidade única e diferente dos demais países avaliados.
A legislação ambiental brasileira é explorada e são feitos comentários sobre a inexistência de
regulamentação ambiental voltada à energia renovável de fontes oceânicas no país e a
consequência danosa disso para o desenvolvimento tecnológico. Em seguida, os principais
painéis globais no apoio a fontes renováveis são apresentados, demonstrando o que há de
mais eficaz no mundo para o estímulo à energia limpa e para a união de ciência e política.
4
No Capitulo 5, é feito um estudo dos principais mecanismos de certificação de tecnologias
novas e são demonstradas todas as fases de um processo de certificação a ser adotadas para
tecnologias de energia renovável de fontes oceânicas. A importância do processo e seus
principais aspectos são apresentados.
O capitulo 6 traz as principais conclusões da dissertação e é seguido pelas referências do
trabalho.
O anexo A traz um maior detalhamento da regulamentação existente no Brasil e dos projetos
de lei existentes, que são abordados de forma menos profunda no capítulo 4.
O Anexo B mostra a íntegra da entrevista realizada junto a um Deputado Federal que faz parte
da Comissão de Energias Renováveis da Câmara dos Deputados e está fortemente envolvido
na aprovação do PL 630 de 2003.
O anexo C mostra a relação completa dos documentos atualmente existentes no TC 114, que é
apresentada de forma resumida no final do capítulo 4.
5
2. ENERGIA
2.1 O SETOR
O sistema de energia mundial é um mercado de mais de 1,5 trilhões de dólares
(GOLDEMBERG, 2006) e aproximadamente 85% da energia consumida vêm de combustíveis
fósseis1 (BP, 2009). As concentrações na atmosfera de dióxido de carbono, metano e óxido
nitroso, principais causadores do efeito estufa2, atingem marcas bem superiores às registradas
no período pré-revolução industrial (veja a Figura 2.1 abaixo mostrando a elevação na
concentração de CO2 na atmosfera). Os principais causadores desta mudança são o uso de
combustíveis fósseis, as modificações no uso das terras e a agricultura. A energia proveniente
de fontes alternativas aos combustíveis fósseis representa uma das principais opções para a
mudança deste panorama.
Figura 2.1: Evolução da concentração de dióxido de carbono na atmosfera (IPCC, 2007)
1
Carvão, petróleo e gás natural.
Efeito estufa é o aquecimento da superfície do planeta devido à presença de gases que aprisionam o
calor emitido por radiações infravermelhas do sol. Esse processo de aquecimento seria no médio prazo
responsável por um desequilíbrio ambiental no mundo causando fortes alterações climáticas e até
mesmo um aumento no nível dos oceanos (IPCC, 2007).
2
6
Na Figura 2.2 a seguir é apresentado o gráfico com a matriz de energia elétrica brasileira que
mostra a parcela de geração a partir das diversas fontes existentes segundo o Ministério de
Minas e Energia (MME) brasileiro (MME, 2008). O Brasil é uma das principais nações em
geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis. Entretanto, sua grande evolução
aconteceu a partir das hidrelétricas de grande porte que cada vez mais se tornam raras na
expansão da matriz energética brasileira e mundial. Isso porque os rios com grandes potenciais
já foram na sua maioria explorados (PAISH, 2002) e os danos ambientais causados pelas
áreas alagadas na formação das represas das usinas (MANYARI, CARVALHO JR, 2007)
limitam cada vez mais as licenças ambientais deste tipo de empreendimento. Entretanto, hoje
as hidrelétricas respondem por mais de 80% da energia elétrica consumida no país. Outras
fontes com destaque são o gás natural, a biomassa e o petróleo.
Figura 2.2: Matriz de Energia Elétrica brasileira (%) em 2008 (MME,2008)
No gráfico, não há representação de fontes como a energia eólica e a solar mostrando que a
participação destas ainda é muito pequena e que o uso de fontes de energia renováveis
diferentes da hidrelétrica ainda se encontra num estágio de desenvolvimento inicial no país.
Esse panorama está mudando e hoje a energia eólica, após o PROINFA de 2006, os leilões de
fontes energia de reserva e de fontes alternativas de 2009 e 2010, já possui uma capacidade
instalada que atinge quase 2% da nossa matriz de energia elétrica. Mais a respeito desta
mudança será discutido nos capítulos seguintes.
7
A matriz de energia elétrica brasileira é limpa, se destacando fortemente se comparada a
outros países. Porém, é interessante ver a Figura 2.3 abaixo com a matriz de energia primária
brasileira segundo a EPE em 2006. Nela vemos que as hidrelétricas são responsáveis pelo
atendimento de 15% da nossa demanda por energia. Outros 30% da demanda brasileira são
atendidas por biomassa3. Com isso, vemos que aproximadamente 45% da nossa demanda
energética é atendida com o uso de fontes renováveis e por isso temos um papel de destaque
se comparamos nossa realidade à mundial que tem uma média de 13%. Entretanto muito deve
ser feito para alcançarmos uma matriz majoritariamente limpa e não poluente.
Figura 2.3: Matriz de energia primária brasileira e mundial em 2006 (Fonte: BEM/MME 2006)
Vale ressaltar a aptidão brasileira para o uso de biomassa como fonte de energia. O país
investiu no etanol ao longo das últimas décadas, o que levou o Brasil a ter a maior frota no
mundo de veículos movidos a partir da biomassa. Além disso, o uso de biomassa como
combustível para a indústria também possui um papel significativo e que ainda é pouco
explorado. Bons exemplos do uso destes recursos são a utilização do etanol para o
acionamento de máquinas na indústria, a produção de carvão vegetal oriundo de biomassa
florestal e a cogeração de eletricidade e vapor a partir de combustíveis tais como bagaço de
cana e resíduos industriais (biogases, cascas de madeira e resíduos de serraria e etc).
3
Isso inclui biocombustíveis, mas também a biomassa usada para acionamento de fornos e outras
utilidades fora de grandes centros urbanos em usos industriais e residenciais.
8
Os combustíveis fósseis têm um papel muito importante na nossa sociedade. Nos últimos dois
séculos vivemos um período de grandes transformações e estes combustíveis foram os mais
fortes agentes de apoio à revolução industrial. Alcançamos significativo desenvolvimento na
forma de produzir, criamos megacidades e revolucionamos a forma de nos transportar graças a
estes, tendo hoje acesso a produtos de todas as partes do mundo e a confortos nunca antes
imaginados.
Observando novamente a Figura 2.3, vemos que 85% da energia consumida no mundo vêm do
carvão, petróleo e gás natural (BP, 2009). Toda a infraestrutura mundial é baseada nestes
combustíveis e qualquer mudança é muito complexa e desafiadora, por isso, qualquer plano de
transição para uma matriz de energia mais limpa passará por um longo e difícil processo de
mudança. Apesar do surgimento de novas tecnologias, a ainda fraca coordenação mundial na
criação de políticas que apoiem novas formas de se produzir energia funciona como agente
limitador da expansão de fontes alternativas. Destacam-se alguns relevantes resultados
alcançados por políticas energéticas de países e regiões específicas no apoio ao
desenvolvimento destas fontes. Essa discussão será aprofundada capítulo 4 deste trabalho.
2.2 MEIO-AMBIENTE
Atualmente meio ambiente e sustentabilidade são expressões muito conhecidas e presentes no
dia-a-dia de todos. O mundo percebeu a relevância do tema e não se fala em política,
economia ou engenharia sem se preocupar com o meio ambiente. Hoje o assunto é muito mais
importante do que no passado pelo simples fato de que temos um número cada vez maior de
pessoas em um planeta do mesmo tamanho e produzimos cada vez mais usando as
tradicionais tecnologias poluentes.
Sempre se viu a natureza como um bem livre de oferta ilimitada e preço zero. O acesso aos
bem naturais é algo defendido por lei, mas nem sempre tão real. Hoje o custo de insumos
básicos é tal que o modelo descrito começa a se tornar insustentável. A sociedade se dá conta
de que esse bem natural é escasso e possui um custo elevado, gerando um grande problema
socioeconômico. Esta questão afeta a bilhões de pessoas no planeta, sobretudo aos mais
pobres.
9
O aquecimento global ganhou grande relevância nos últimos anos gerando discussões e
movimentando um forte esforço da ciência e da sociedade em busca de soluções. A população
mundial segue crescendo, conduzida por Índia, China, o continente africano e os países sulamericanos, as indústrias seguem produzindo cada vez mais bens de consumo e uma grande
massa de habitantes que não tinham acesso a infraestrutura e viviam na miséria começa a
consumir e requisitar mais conforto e mais energia. Aqueles que ainda não têm acesso a uma
vida melhor sonham em tê-lo.
Segundo o gráfico da Figura 2.1, vivemos um período de forte elevação da concentração de
poluentes na atmosfera e, com o crescimento populacional e maior acesso da população, antes
miserável, ao desenvolvimento a tendência é de elevação contínua. A discussão de quão justo
é privar o crescimento e acesso ao conforto dos antigos miseráveis para poupar o mundo e os
já desenvolvidos é intrigante e revela uma questão de difícil solução. A geração de energia
responde pela maior parcela da poluição hoje gerada (GOLDEMBERG, LUCON, 2007) e a
procura por soluções mais limpas é urgente.
No Brasil a questão não é diferente. Apesar de termos nas queimadas as maiores responsáveis
pela produção de gases causadores do efeito estufa, a nossa população segue crescendo, o
país possui taxas de elevação do PIB superiores à média mundial e os pobres vêm tendo
acesso a primeira geladeira, à internet e ao primeiro carro. Precisaremos de cada vez mais
energia e teremos de explorar todo o potencial presente em fontes alternativas.
A produção de energia traz prejuízos ao meio ambiente, modificando a paisagem e o clima,
afetando a todo ecossistema, a fauna e a flora. A produção e consumo racionais têm um
potencial significativo, mas um elevado custo associado. É evidente o impacto causado pela
geração de energia através da queima de combustíveis fósseis, mas outras fontes, mesmo as
renováveis também apresentam impactos. As hidrelétricas, por exemplo, podem ser
responsáveis pelo alagamento de áreas consideráveis, o que cria uma influência do clima de
chuvas a nível regional e pode ser responsável pela emissão de metano produzido na
decomposição da biomassa submersa. Outro exemplo pode ser visto na instalação de uma
usina de geração de corrente de maré, como os exemplos mostrados no próximo capítulo, que
pode ser responsável por uma alteração da vida marinha no seu entorno. Não existe solução
totalmente limpa e a análise das melhores opções para geração de energia deve ser explorada
de acordo com os aspectos ambientais locais.
10
Diversos painéis globais foram criados para discutir politicamente os impactos negativos
provocados pelo homem no planeta. Em 1997 foi realizada a conferência de Kyoto na qual foi
feito um acordo assinado por 189 nações, que se comprometeram em reduzir a emissão de
gases causadores do efeito estufa em 5%, em comparação aos níveis de 1990. O protocolo
entrou em vigor em 2005, entretanto os Estados Unidos não aceitaram os termos. O acordo
definia que somente as nações desenvolvidas teriam que reduzir suas emissões.
Em 2009 aconteceu na Dinamarca o COP15, o décimo quinto encontro realizado pelos países
signatários da Convenção Marco sobre Mudanças Climáticas, acordo firmado durante a ECO92, no Rio de Janeiro, que estabeleceu diretrizes para uma coordenação internacional contra o
aquecimento global. No encontro, houve uma grande comoção mundial em torno do tema, viuse a volta dos Estados Unidos às negociações e também o ganho de relevância e os primeiros
sinais de que os países em desenvolvimento, sobretudo China, Índia e Brasil, também
reconhecem ter de controlar suas emissões. Entretanto, não foram firmados acordos de
redução da emissão de poluentes, apenas um protocolo de intenções, o que mostra como os
avanços são lentos e complexos quando se busca coordenação mundial.
Não existem leis mundiais que defendam o meio-ambiente, mas um mecanismo que surgiu a
partir do encontro de Kyoto, o mecanismo de desenvolvimento limpo, trouxe resultados
interessantes em nível global no combate ao efeito estufa. É um sistema que funciona com a
compra e venda de unidades (créditos de carbono) correspondentes à redução da emissão de
gases que causam o efeito estufa. Os créditos são obtidos com o corte das emissões por
países ou empresas. Empresas que possuem atividades consideradas limpas ou menos
poluentes conquistam direito de comercializar créditos com empresas ou países que poluem
acima de certas metas. Existe hoje uma incerteza que dificulta o desenvolvimento do
mecanismo, pois o acordo definido no protocolo de Kyoto vence ao fim de 2012 e ainda não há
um consenso mundial sobre o futuro do clima.
2.3 FONTES ALTERNATIVAS E RENOVÁVEIS DE ENERGIA
É importante definir claramente quais são as fontes alternativas e quais são as renováveis. As
primeiras são todas aquelas que representam alternativas aos combustíveis fósseis (petróleo,
11
gás natural, carvão e derivados destes). A energia pode ser gerada a partir de diversas fontes,
alguns exemplos são listados abaixo sem o objetivo de apresentar uma relação exaustiva:
Fontes nucleares;
Resíduos sólidos industriais ou urbanos;
Biogás de aterros;
Restos animais;
Biomassa terrestre ou marinha (r);
Ventos (r);
Sol (r);
Fontes hídricas (r);
Ondas (r);
Marés (r);
Correntes oceânicas (r);
Fontes geotérmicas (r);
Outras.
As fontes renováveis são um subconjunto do grupo de fontes alternativas e estão marcadas
com a letra “r” na listagem acima. É interessante destacar que muitas vezes a discussão sobre
o fato de uma fonte ser classificada como alternativa ou renovável pode envolver diferentes
pontos de vista que influenciariam na classificação acima.
A disseminação do uso de fontes alternativas aos combustíveis fósseis é muito importante no
mundo hoje por dois motivos principais. O primeiro, já amplamente discutido, é a questão
ambiental que faz necessário o uso de fontes menos poluentes. O segundo, diz respeito à
independência e à segurança energética de países. Com as principais reservas de petróleo e
gás concentradas em pouquíssimas nações e mesmo as reservas de carvão também
distribuídas de forma desigual, é urgente para os países não detentores de grandes reservas a
inserção de novas fontes na sua matriz, concedendo-lhes independência parcial ou total com
relação aos demais e a segurança do fornecimento de energia.
Outros pontos que valorizam o uso de fontes alternativas aos combustíveis fósseis são a
flexibilidade da matriz energética de países e a complementaridade existente entre as diversas
fontes. Com o uso de um maior número de fontes de energia e a pulverização de cada uma na
12
matriz energética, tem-se maior segurança no fornecimento de energia, o que contribui para um
sistema energético mais robusto. A dependência das diversas fontes de energia a aspectos
comerciais (combustíveis fósseis ou qualquer combustível que possa ser comercializado) ou
climatológicos (sobretudo no caso de fontes renováveis) faz com que o uso de fontes variadas
possa criar uma relação de complementaridade entre as diversas fontes fazendo com que em
momentos que uma fonte é mais vantajosa o seu uso se sobreponha às demais. No momento
em que o seu uso é menos vantajoso, outra fonte assume um papel mais significativo na matriz
de energia.
Apesar das muitas vantagens citadas acima, o uso de fontes alternativas possui algumas
desvantagens que impedem o desenvolvimento mais acelerado destas. As principais são o
custo da energia gerada, a sazonalidade da geração e a menor densidade da energia. Uma
discussão mais detalhada sobre o custo de energias renováveis é feita no Capitulo 3 a seguir,
entretanto convém destacar que de forma geral é mais barato gerar energia a partir de
combustíveis fósseis no mundo. O uso destas fontes já conta com tecnologias tradicionais e
com alguns séculos de desenvolvimento, o que confere a usinas acionada por estes
combustíveis custos muito competitivos e baixos riscos de investimento. Nos últimos anos o
custo da energia eólica vem caindo significativamente e a fonte já começa a ser competitiva.
Com relação à sazonalidade, a energia de fontes eólicas, hidrelétricas, das ondas, solares e de
biomassas, por exemplo, estão sempre sujeitas ao regime de chuvas, ao período com mais
ventos, à maior insolação ou ainda ao período da safra de alguma biomassa. Essas variáveis
que não podem ser previstas conferem um grau elevado de incerteza à geração destas fontes,
tornando necessária a instalação de usinas acionadas por outras opções (normalmente
combustíveis fósseis) para maior segurança do sistema o que confere maior custo à energia
gerada e aumenta os impactos ambientais.
2.4 ENERGIA OCEÂNICA
A energia de fontes oceânicas (ondas, correntes oceânicas, marés, correntes de maré,
diferencial de salinidade, diferencial de temperatura) vem ganhando cada vez mais espaço
entre as renováveis, apesar de ainda estar anos atrás de outras fontes que tiveram um
desenvolvimento mais acelerado ao longo do século passado como a energia hidrelétrica,
eólica, solar e de biomassa. O desenvolvimento mais lento se deve principalmente às grandes
dificuldades técnicas para exploração dos recursos presentes no ambiente marinho. Entretanto,
13
esses recursos não devem ser ignorados, pois a quantidade de recursos aproveitáveis é
suficiente para atender boa parte da demanda do planeta e são cada vez maiores os avanços
de pesquisas e o desenvolvimento de novas tecnologias. Segundo estimativas (IEA, 2006), a
quantidade de energia das ondas aproveitáveis no mundo gira em torno de 8.000-80.000
TWh/ano e a demanda por energia elétrica no planeta está próxima de 18.000 TWh/ano (IEA,
2009).
É interessante destacar como se originam os recursos presentes nas fontes de energia do mar
de forma bem objetiva para melhor compreensão do próximo capítulo. Serão detalhadas
somente a energia das ondas, das marés, de correntes oceânicas e de gradiente de
temperatura.
Marés
Representa a energia dissipada pelos movimentos das marés, geradas pela atuação das forças
gravitacionais e centrifugas entre a terra a lua e o sol (ROURKE, BOYLE, et al., 2010). A maré
é fruto da variação da elevação do oceano de acordo com o movimento da terra em relação
aos dois astros. Em regiões estuarinas, o fluxo de água entrando e saindo do estuário de
acordo com a variação da maré cria grandes vazões de água que escoam através do estuário e
podem ter sua energia cinética recuperada por conversores de energia que aproveitam as
correntes de maré. A reflexão do volume de água devido ao formato do estuário faz com que a
amplitude de maré possa ser multiplicada por algumas vezes, criando amplitudes de maré que
por vezes passam de 10 metros entre a maré alta e a maré baixa. Essa diferença de elevação
pode ser aproveitada com a construção de barragens que funcionam de forma semelhante a
hidrelétricas, que recuperam a energia potencial presente em uma coluna d’água.
Ondas
A energia das ondas é fruto, em última análise, da energia solar que chega a terra. O planeta é
aquecido de forma desigual em suas diferentes porções, criando regiões com ar a variadas
temperaturas. O ar mais quente tende a subir e o ar mais frio a ocupar o seu lugar. Esse
movimento gera os ventos que sopram através do planeta. O estímulo dos ventos incidindo
sobre os oceanos cria as ondas, que são potencializadas pelo acumulo da energia cedida pelo
vento ao longo de grandes distâncias.
14
As tecnologias para aproveitamento da energia das ondas se baseiam no aproveitamento dos
movimentos verticais, horizontais e de rotação presentes na superfície da água, e logo abaixo,
devido às ondas. Os diversos princípios de funcionamento serão detalhados no capítulo a
seguir.
Correntes oceânicas
As correntes oceânicas se formam devido a três fatores fundamentais: a rotação da terra, a
ação dos ventos sobre os oceanos e a diferença de densidade entre a água quente e fria.
Estão, por isso, fortemente associadas a fatores climáticos e possuem uma variabilidade
relativamente conhecida de acordo com a época do ano. Seu aproveitamento energético se dá
prioritariamente com tecnologias semelhantes àquelas utilizadas para a recuperação de
correntes de maré, que serão descritas no capítulo a seguir. Um grande desafio no seu
aproveitamento é a mudança constante na posição das correntes, o que traz problemas para a
instalação de conversores estacionários.
Diferencial de temperatura
OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion), ou energia do diferencial de temperatura pode ser
representada pela utilização do mar como coletor solar, explorando a pequena diferença de
temperatura entre a água morna da superfície e a água gelada de altas profundidades. A
diferença pode chegar a mais de 20oC, quando se usa água gelada de profundidades
superiores a 1000m (BOYLE, 2004). O sistema se baseia na expansão em uma turbina a vapor
de um fluido de trabalho tal como a amônia ou outro refrigerante em uma turbina a vapor em
um ciclo Rankine4.
Apesar das baixas eficiências e das dificuldades técnicas para ajuste do ciclo Rankine para o
aproveitamento da energia na temperatura adequada, a quantidade de recursos disponível é
muito grande.
4
O Ciclo Rankine é um ciclo termodinâmico que conta com quatro equipamentos básicos: uma caldeira
ou um gerador de vapor, uma turbina a vapor, um condensador e uma bomba. Algum combustível ou
fonte de calor gera vapor, que é expandido na turbina, condensado no condensador e bombeado de
volta para a caldeira / gerador de vapor fechando o ciclo. A expansão na turbina gera trabalho que é
convertido em energia elétrica.
15
3. TECNOLOGIAS DE CONVERSORES PARA ENERGIA DE
FONTES OCEÂNICAS
Sistemas de geração de energia de fontes oceânicas tornam disponível para uso humano, a
energia presente no ambiente marinho. As mais conhecidas fontes destes recursos são as
ondas, as marés, as correntes de maré, as correntes oceânicas e os gradientes de temperatura
e salinidade.
De forma geral, os conversores de energia das ondas transformam o movimento das ondas em
força mecânica ou hidráulica. Algum equipamento transmite essa força para um sistema de
conversão que gera energia elétrica. A quantidade de energia gerada depende da amplitude5 e
do período6 das ondas. Para aproveitamento da energia das marés pode-se tirar proveito da
energia cinética das correntes de maré ou da energia potencial da água aprisionada por uma
barragem. No primeiro caso, usam-se conversores de corrente de maré, que são turbinas
semelhantes às eólicas mergulhadas na água. O movimento de rotação é transformado em
energia através de um gerador. A energia gerada aumenta quanto mais rápida for a velocidade
da corrente e quanto maior for o diâmetro do rotor. No segundo caso, constrói-se uma
barragem ao longo de um estuário que, por exemplo, permite a livre entrada da maré, mas
aproveita a elevação do nível de água para geração de energia em turbinas semelhantes às
usadas em hidrelétricas de baixa queda e alta vazão.
Na seção 3.1 serão descritas as origens da exploração da energia de fontes oceânicas, as
primeiras experiências e resultados. Na seção 3.2 serão explorados os conversores dedicados
a geração de energia a partir de correntes de maré e de maré com barragem, com foco nas
tecnologias mais recentes. Na seção 3.3 são estudadas as tecnologias para obtenção de
energia a partir das ondas também com enfoque às mais recentes experiências. Na seção 3.4
serão descritas algumas tecnologias para o aproveitamento da energia do diferencial de
temperatura e de salinidade. Na seção 3.5 será descrito o conceito de ilhas de energia e as
primeiras experiências. Na seção 3.6 será descrito o potencial de geração de energia das
tecnologias descritas. Na seção 3.7 serão estudadas algumas das aplicações para estas fontes
de energia.
5
6
É uma medida escalar negativa e positiva da magnitude de oscilação de uma onda.
É o tempo necessário para que uma oscilação completa de uma onda volte a se repetir
16
3.1 HISTÓRIA E TECNOLOGIAS
ECNOLOGIAS
A energia de fontes oceânicas é estudada há alguns séculos, mas somente nos últimos 70
anos começou a ver tecnologias significativas surgirem (FALCÃO, 2010). A mais antiga patente
sobre energia dass ondas data de 1799 na França e em 1980 mais de 1000 patentes já haviam
sido registradas (FALCÃO, 2010).
2010) Entretanto, foii por volta dos anos de 1940 que o
desenvolvimento de tecnologias modernas de exploração destes recursos se iniciou.
Elementos que exerceram forte influência no desenvolvimento destas fontes foram as diversas
crises do petróleo e, mais recentemente, o aque
aquecimento
cimento global e a necessidade por mais
segurança no fornecimento de energia.
Desde 1965 boias de navegação com uma turbina a ar e colunas de ar oscilante (sistema que
será descrito de forma detalhada nas próximas páginas) que recuperam energia das ondas são
comercializadas no Japão (FALCÃO, 2010).
2010). Nas décadas de 70 e 80 se iniciaram testes com
sistema de energia das ondas com coluna oscilante de ar que culminaram nos primeiros
conversores conectados à rede de energia acionados por esta fonte. Ao longo das últimas
décadas, diversas tecnologias de conversores de corpos oscilantes e de transbordo surgiram,
trazendo novas formas de se explorar a energia das ondas (veja a Figura 3.1).
3.
(a)
(b)
(c)
Figura 3.1:: Conversores (a) com coluna de ar oscilante, (b) de
e transbordo e (c) de corpo oscilante
Os diversos tipos de conversores podem ser podem ser on-shore – na costa – e near-shore –
flutuantes e ancorados próximo a costa em regiões
s entre 8 e 20m de profundidade – off-shore –
flutuantes e ancorados longe da costa
c
em regiões com mais 25 m de profundidade (Ricarte,
Estefen, 2003).
Os conversores com coluna de ar oscilante (Figura 3.1-a)
a) apresentam uma câmara com
apenas duas aberturas. Em uma delas a água no mar entra, regulando o nível da coluna de
água presente na câmara de acordo com a variação da elevação das ondas. No outra, o ar
17
contido dentro da câmara entra e sai de acordo com a oscilação da coluna de água, acionando
uma turbina do tipo Whells,
hells, que permite geração de energia através do escoamento do ar
entrando e saindo.
3.1-b)
b) apresentam reservatórios de água em uma altura
a
Os conversores de transbordo (Figura 3.
maior que a da superfície. A energia potencial deste diferencial de elevação da água do
reservatório e da superfície da água é recuperada com uma turbina
urbina do tipo Kaplan (similar às
usadas em hidrelétricas com quedas não muito altas e elevadas vazões).
Finalmente, os conversores com corpos oscilantes (Figura 3.1-c)
c) aproveitam os movimentos
oscilatórios (verticais, horizontais ou de rotação) das ondas
onda do mar para geração
geraçã de energia.
De forma geral um pistão é acionado pelo movimento oscilatório fazendo esse o papel de um
motor que é ligado a um gerador de energia.
As usinas de aproveitamento da energia das marés com barragem (Figura 3.2-a)
3.
são
semelhantes
antes a usinas hidrelétricas. Uma barragem é construída impedindo a livre circulação da
água em um estuário com grande amplitude de maré. A diferença de elevação entre a preamar
e a baixa-mar
mar é aproveitada com o uso de turbinas de bulbo (semelhantes às usa
usadas em
hidrelétricas com baixa queda e vazão de água muito grande).
As usinas de aproveitamento das correntes de maré (Figura 3.2-b)
3. b) possuem um conceito
diferente. Neste caso são instaladas turbinas submersas no leito do estuário que são acionadas
de acordo
do com o fluxo de água que entra e sai do estuário durante a variação das marés.
Essas turbinas têm um acionamento similar ao de turbinas eólicas e muitas vezes possuem
também um design semelhante.
(a)
(b)
Figura 3.2: Conversores de energia das marés (a
(a) com barragem e (b) com uso da corrente de maré
De forma geral, os conversores que recuperam a energia da corrente de maré são aqueles que
apresentaram maiores evoluções na última década. Excluindo
Excluindo-se
se o caso da nova usina de
18
Sihwa Lake (um caso específico descrito nas próximas páginas), não existem projetos
relevantes com barragens em andamento principalmente devido aos impactos ambientais do
represamento da água. No caso da turbinas de corrente de maré, existem diversos centros
desenvolvendo diferentes tecnologias e os investimentos são significativos.
3.2 ENERGIA DE CORRENTE DE MARÉ, MARÉ COM BARRAGENS E
CORRENTES OCEÂNICAS
Até o fim do século passado as principais experiências para aproveitamento da energia contida
nas marés eram as usinas de La Rance e de Anápolis Royal, centrais geradoras que
aproveitam a energia potencial das marés acumulando água com barragens. Desde o início do
século XXI, os conversores que aproveitam a energia cinética da água, ou a energia das
correntes de maré, vêm ganhando espaço, pois representam uma forma de aproveitar o
recurso sem grandes danos ambientais.
Para geração de energia a partir das marés, serão apresentados alguns projetos já
tradicionalmente descritos na literatura como as barragens de La Rance e Anápolis Royal, mas
maior enfoque será dado a projetos como a barragem de Sihwa Lake na Coréia do sul, o
Seagen, primeiro conversor de energia das correntes de maré em escala comercial a ser
conectado ao sistema elétrico, que foi instalado na Irlanda do Norte e conta com capacidade de
1,2MW e a Turbina Openhydro com capacidade de 400 kW também conectada ao sistema
elétrico.
La Rance
A usina francesa de La Rance é a maior estação de geração de energia elétrica de marés no
mundo com capacidade instalada de 240MW. Ela foi construída entre 1961 e 1967 e fica
situada no Rio Rance na Bretanha (Veja a Figura 3.3). A barragem que fecha o estuário do Rio
Rance tem 720m de largura e armazena uma área de 22km2 de água (ROURKE, BOYLE, et
al., 2009). A barragem possui 24 turbinas de bulbo reversíveis de 10MW, operando com uma
queda média de 5m. A diferença entre os níveis de maré alta e baixa chega a 13,5m e a usina
gera em média 554GWh por ano (TAKENOUCHI, OKUMA, 2006). O modo de operação de La
Rance usa uma combinação de geração em duas vias e bombeamento para armazenamento.
O bombeamento de água é feito do mar para a bacia para garantir a geração de energia em
regimes de maré com menor amplitude (ELLIOT, 2004). Para o bombeamento, a turbina é
19
acionada no sentido reverso e é alimentada por energia da rede garantindo a geração de
energia no momento de pico no consumo, o que confere segurança ao sistema.
Figura 3.3: Barragem da usina de La Rance durante a operação a construção (ELLIOT, 2004)
Annapolis Royal
A usina de Annapolis Royal se localiza na bacia do rio Annapolis, que faz parte da baia de
Fundy (que chega a ter 16m de amplitude de maré na maré de sizígia7), na província da Nova
Escócia no Canadá. Sua construção se iniciou em 1980, entrando em operação em 1984 e a
usina possui uma capacidade instalada de 20 MW. Segundo seus operadores a vazão de água
média é de 408 m3/s e a usina gera entre 30 GWh/ano (ROURKE, BOYLE, et al., 2009) e
50GWh/ano (ANNAPOLIS BASIN, 2010).
Sihwa Lake
O lago Sihwa está localizado na porção meio oeste da Coréia do Sul. O lago foi criado em 1994
com a construção de um dique bloqueando a entrada de água salgada no estuário (Veja a
Figura 3.4). Os objetivos eram criar um lago de água doce e regular a variação das marés
permitindo melhorias na agricultura da região. O projeto falhou após diversas contaminações
7
Ocorre durante as luas nova e cheia, quando a influência gravitacional da Lua e do Sol se somam,
produzindo as maiores marés altas e as menores marés baixas.
20
da água por resíduos do complexo industrial de Ansan. Em 2004, o nível de poluição era tão
elevado que se decidiu reabrir a entrada de água salgada para melhoria da qualidade da água
no local (BAE, KIM, et al., 2010).
Diversos estudos foram feitos na região desde 1930 para o aproveitamento da energia contida
nas marés de grande amplitude (média de 7,8m) da região. Com o fim do lago Sihwa como
reservatório de água doce, a solução proposta para o aproveitamento da estrutura construída
foi a criação de uma usina de geração de energia a partir das marés usando o dique existente
como barragem.
Figura 3.4: Lago Sihwa e detalhe do local da construção da usina (BAE, KIM, et al., 2010)
Em 2005 se iniciou a construção da usina que tem término previsto para 2010 (BAE, KIM, et al.,
2010). Serão 10 turbinas de bulbo de 25,4MW (7,5m de diâmetro e 64RPM), totalizando uma
capacidade instalada de 254MW. É esperada a geração de 552,7GWh por ano de energia
elétrica. Veja nas Figuras 3.5 e 3.6 abaixo detalhes do projeto e dos possíveis modos de
operação da usina.
21
Figura 3.5: Detalhes da barragem e turbinas (BAE, KIM, et al., 2010)
Figura 3.6: Operação de usinas de maré com barragem por tipo de geração. (a) Vazante, (b) Enchente e
(c) dois sentidos (BAE, KIM, et al., 2010)
Na Figura 3.5, podemos ver detalhes da barragem e da turbina de bulbo. A usina coreana irá
gerar energia na maré enchente. Quando a maré tem sua menor elevação e começa a subir no
lado do oceano, a passagem de água pelas turbinas é liberada e a energia começa a ser
gerada. A elevação da água aumenta no lado do oceano até a estofa e segue aumentando no
lado do estuário, mesmo após o início da vazante (veja a Figura 3.4 b). No momento em que a
elevação é a mesma dos dois lados (na verdade um pouco antes, quando quase não há mais
energia potencial disponível) a turbina para de funcionar e a saída da água é liberada para que
o estuário mantenha a elevação igual à do lado do oceano. Tão logo a elevação seja mínima
dos dois lados, as turbinas voltam a ser acionadas e se reinicia o processo de geração de
energia descrito.
22
O regime mais interessante de operação para uma usina que produz energia a partir das marés
com barragem é aquele no qual se gera nos dois sentidos, como pode ser visto na Figura 3.4
(c). Isso porque neste regime a energia elétrica é produzida na enchente e na vazante. Quando
não é tecnicamente possível fazê-lo, a melhor opção é gerar energia na vazante ao invés da
enchente. Isso porque o volume de água que passa pelas barragens entre a maré alta e a
média (faixa na qual se opera uma usina vazante) é maior que o volume entre a maré média e
a maré baixa (faixa em que se opera uma usina enchente). Entretanto, a decisão de operar na
enchente foi tomada para a preservação do Lago Sihwa sem interferência com as atividades
desenvolvidas, pois caso a operação não fosse feita na enchente haveria um aumento da
elevação da água dentro do lago, afetando a agricultura, além de uma possível modificação na
fauna e flora do local (BAE, KIM, et al., 2010), o que é indesejado.
Seaflow
O primeiro conversor da companhia Marine Current Turbines, antecessor do Seagen, foi o
Seaflow. Ele foi instalado em 2003 no canal de Bristol, próximo a Lynmouth, no Norte da
Inglaterra e lembra uma turbina eólica, com o rotor totalmente submerso na água durante o
trabalho. Tem uma capacidade de 300kW e opera desde a sua instalação (WESTWOOD,
2004). O conversor tem um rotor axial, horizontal, com duas pás com 5,5m de comprimento
cada. O rotor é montado diretamente no eixo de uma transmissão que aumenta a velocidade e
aciona um gerador.
O rotor pode ser movimentado pela força de correntes de maré ou
correntes oceânicas. A orientação do rotor é fixa, mas as pás giram 180º e por isso o
mecanismo pode ser usado para correntes em sentidos opostos, ou seja, no preamar ou no
baixa-mar.
O Seaflow foi posicionado no sentido da vazante do estuário, obtendo nesta
posição seu melhor rendimento. Veja a Figura 3.7.
23
Figura 3.7: Seaflow (MARINE CURRENT TURBINES, 2009A)
A turbina está apoiada numa estaca tubular de aço fixa no leito do canal que é o principal
elemento estrutural do Seaflow. Ela tem um diâmetro de 2,1m, 42,5 m de comprimento, pesa
80 toneladas sustentando o peso próprio e todo carregamento exercido pelas correntes e
outros elementos do meio-ambiente. A ilha de potência (rotor, transmissão e gerador) está
montada sobre uma estrutura que se movimenta para cima e para baixo posicionando a ilha de
potência dentro ou fora da água, facilitando a manutenção e inspeções ou protegendo o
equipamento de condições adversas do mar. Os demais sistemas do equipamento ficam fora
da água, no topo da coluna de aço num ambiente seco e protegido. Os componentes elétricos
e os sistemas de controle estão localizados nesta estrutura externa ficando protegidos da ação
da água.
O diâmetro do rotor é de 11m e este gera até 300 kW em marés de sizígia. Ele pode ser
instalado no leito de estuários de no mínimo 15m de profundidade na maré mais baixa,
deixando 2m de folga acima e abaixo dos limites superiores e inferiores do rotor. Uma
característica do site de Lynmouth é uma maré que pode variar até 10m na maré de sizígia. Por
isso a coluna do Seaflow possui 25m de altura.
24
Por causa das dificuldades de transporte e montagem, decidiu-se por duas pás ao invés de
três, como utilizado em geradores eólicos. Rotores com três pás são mais eficientes e mais
fáceis de balancear diminuindo a fadiga na transmissão por vibrações excessivas. Entretanto,
duas pás podem ser facilmente transportadas em um navio, facilitando o transporte e
diminuindo o tempo de possíveis paradas para manutenção.
O rotor é ligado a uma transmissão que aciona um gerador com velocidade nominal de 1000
RPM. A energia elétrica produzida no gerador é condicionada por um conversor de frequência.
Este é ligado ao sistema local em terra por cabos submarinos. O custo de instalação dos cabos
submarinos se revelou muito elevado para uma turbina única. Nesta aplicação, seriam
necessários 3 km de cabos submarinos, por isso foi adicionado ao conversor um sistema capaz
de dissipar toda a energia e o Seaflow se revelou um exercício de desenvolvimento tecnológico
sem gerar energia pra o sistema elétrico inglês.
Seagen
O Seagen foi instalado em Strangford Narrows, na Irlanda do Norte e conta com estrutura
similar a do Seaflow, sendo fruto do amadurecimento deste projeto (Veja a Figura 3.8). Ele
conta com duas turbinas de 600kW de capacidade instalada e 16 m de diâmetro cada. Com
isso, ele tem capacidade de gerar até 1200 kW, quando a velocidade da água atinge 2,4 m/s.
Em comparação com o Seaflow, houve um aumento de cerca de quatro vezes na área do rotor,
de 95m² para 400m², sendo que este é um dos principais fatores que propiciaram o aumento de
quatro vezes na quantidade de energia gerada.
(a)
(b)
Figura 3.8: Seagen: (a) As pás de 16m de diâmetro (MARINE CURRENT TURBINES, 2009B); (b) Em
operação (ROURKE, BOYLE, et al., 2009)
25
O comissionamento se iniciou em maio de 2008 alcançando em dezembro de 2008 pela
primeira vez o pico de 1.201,8 kW sendo entregues ao sistema elétrico. A energia gerada é
comprada por uma companhia de energia da Irlanda (ESB Independent) e vendida para
consumidores na Irlanda do Norte e na República da Irlanda. O sistema é capaz de fornecer
energia para o consumo médio de aproximadamente 1000 casas.
O Seagen foi o primeiro conversor de energia a partir de correntes de maré em escala
comercial a operar no mundo (SEAGENEREATION, 2008). O próximo passo da empresa
Marine Current Turbines, detentora da tecnologia, é o desenvolvimento de um projeto de
10,5MW com o uso de 7 turbinas Seagen a ser instalado na costa de Anglesey, na Irlanda
(MARINE CURRENT TURBINES, 2009B). Além disso, foi firmada recentemente uma parceria
com a empresa Canadense Minas Basin Pulp and Power Company Ltd. A parceria consiste na
instalação de um conversor Seagen com capacidade de gerar 1,5 MW na Baia de Fundy, no
Canadá.
Em fevereiro de 2010 foi anunciada a compra de 10% da empresa Marine Current Turbines
pela Siemens, representando a entrada de uma das principais desenvolvedoras de tecnologias
para geração de energia no mercado e demonstrando a maturidade da tecnologia do Seagen
(SIEMENS, 2010).
Openhydro
A Irlandesa Openhydro foi a primeira empresa a gerar energia de correntes de maré para o
sistema elétrico britânico (ROURKE, BOYLE, et al., 2009). Em maio de 2008, a turbina de
centro aberto da Openhydro de 250 kW entrou em operação. A turbina está instalada no
European Marine Energy Centre (EMEC) em Orkney, na Escócia.
Ela fica instalada no leito do estuário sendo totalmente invisível na superfície e não oferecendo
riscos à navegação. A turbina de centro aberto tem um conceito aparentemente simples.
Segundo o fabricante (OPENHYDRO, 2010), sua simplicidade traz durabilidade e alta robustez
e o rotor se move em baixas velocidades, além de ser livre de lubrificação. O centro aberto
funciona como uma alternativa de passagem para pequenos animais marinhos e segundo o
26
fabricante melhora a eficiência da turbina. A estrutura funciona como base para o gerador
magnético de alta eficiência que está localizado ao redor da turbina. Veja a Figura 3.9 abaixo.
Figura 3.9: Turbina Openhydro de 250kW durante o seu transporte e instalação (OPENHYDRO, 2009)
Em novembro de 2009 entrou em operação a nova geração da turbina (veja a Figura 3.10) que
tem capacidade de 1MW (OPENHYDRO, 2009). Ela foi instalada na Bay of Fundy, no Canadá.
Além disso, a empresa estabeleceu um convênio com a EDF (Énergie de France) para a
instalação de turbinas em Paimpol-Bréhat (Côtes d´Amour), na França. Seriam 10 turbinas com
capacidade total entre 2 e 4MW. Elas seriam conectadas ao sistema elétrico francês em 2011
(OPENHYDRO, 2008).
Figura 3.10: Turbina Openhydro de 1MW instalada na Bay of Fundy, Canada (IRISHTIMES, 2009)
27
3.3 ENERGIA DAS ONDAS
Para geração de energia a partir das ondas, existem alguns conversores muito bem descritos
na literatura como o Pelamis que já contou com uma fazenda de energia das ondas em
Portugal com capacidade de 2,25MW (que foi posteriormente recolhida), o OWC Limpet, com
500kW, tecnologia de coluna oscilante e alguns anos de operação na Escócia e o Wave
Dragon, um conversor dinamarquês que passou por alguns anos de testes com um modelo em
escala de 40kW. Outras tecnologias, mais novas e menos conhecidas, como o conversor que
se encontra em operação da Wave Star Energy, o Oyster e o Conversor Hiperbárico também
serão descritos.
Diversos métodos para a classificação dos diferentes tipos de sistemas de energia das ondas
são propostos, de acordo com a sua localização, princípio de funcionamento e tamanho. A
classificação vista na Figura 3.11 abaixo é uma adaptação de (FALCÃO, 2010) e não tem
objetivo de listar todas as tecnologias existentes, mas mostra quão diversas são as tecnologias
que se encontram em desenvolvimento no mundo. Uma relação mais detalhada pode ser
encontrada em (WAVE ENERGY CENTRE, 2009).
Isolado: Pico, Limpet
Estrutura Fixa
Coluna de
água oscilante
Quebra-mar: Sakata, Mutriku
Flutuante: Mighty Whale, Ocean Energy, Sperboy, Oceanlinx, Port Kembla
Flutuantes
Corpos
Oscilantes
Translação vertical: AquaBouy, IPS Buoy,
FO3, Wavebob, PowerBuoy, Conversor
hiperbárico, Wave Star Energy e SDE
Rotação: Pelamis, OS Frog, SEAREV
Translação vertical:AWS
Submersos
Rotação: WaveRoller, Oyster
Na costa (com concentrador): Tapchan
Estrutura Fixa
Transbordo
(Run-up)
Quebra-mar (sem concentrador): SSG
Flutuante (com concentrador): Wave Dragon
Figura 3.11: Tipos de conversores de energia das ondas (Adaptado de FALCÃO, 2010)
28
Pelamis
Desenvolvido pela companhia Escocesa Pelamis Wave Power, teve seu primeiro conversor em
escala comercial, com 750kW, instalado Orkney na Escócia. Entrou em operação em 2004
sendo o primeiro conversor de energia das ondas em escala comercial a gerar energia elétrica
para a rede elétrica (FALCÃO, 2010). A primeira fazenda de ondas, localizada na costa de
Portugal, foi inaugurada em setembro de 2008 e contava com capacidade de 2,25 MW.
O conversor de energia das ondas Pelamis P-750 (Figura 3.12) é uma estrutura semi-submersa
composta por seções cilíndricas, unidas por juntas articuladas onde se encontra um módulo de
conversão de energia. Segundo seu projeto (PELAMIS WAVE POWER, 2010), os movimentos
induzidos pelas ondas são absorvidos por cilindros hidráulicos, que pressurizam óleo
acionando um motor ligado a um gerador. A energia convertida em cada uma das juntas é
entregue à rede elétrica através de um único cabo e vários dispositivos podem partilhar uma
mesma ligação. A configuração das juntas permite o ajuste da resposta da máquina induzindo
um comportamento ressonante que maximizaria a captura de energia em estados de mar
moderados.
Figura 3.12: O Pelamis P-750 (PELAMIS WAVE POWER, 2010)
O Pelamis foi projetado para ser instalado em regiões com 50 a 70 m de profundidade
(tipicamente entre 5 e 10 km de distância da costa) onde as ondas de águas profundas, com
mais energia, podem ser aproveitadas. Com esta tecnologia, o trabalho de manutenção em
ambiente offshore é mínimo, o que favorece a redução de custos e a melhoria das condições
de segurança.
29
Após o lançamento da fazenda com três conversores em Portugal, a empresa que detinha a
parte majoritária do projeto foi a falência, trazendo dificuldades para continuidade dos testes
em Portugal. Entretanto o grupo lançou em 2010 o Pelamis P2, uma nova versão do conversor
com algumas melhorias após testes preliminares. O novo modelo será instalado em Orkney,
Escócia, e já acumula novas encomendas (NEW ENERGY WORLD NETWORK, 2010).
OWC Limpet
Os conversores OWC (Oscillating Water Column) são estruturas onshore ou offshore de
cimento ou aço parcialmente submersas, abertas ao mar na superfície, contendo uma coluna
de ar que se movimenta ao ser comprimida por uma coluna de líquido. À medida que a água
entra e sai do coletor, a coluna de ar se move para cima e para baixo como um pistão,
acionando uma turbina, que se encontra acoplada a um gerador produzindo eletricidade. A
turbina utilizada é do tipo Wells axial (FOLLEY, CURRAM et al., 2006) e tem um design que
permite o aproveitamento da energia nos dois sentidos de escoamento com a turbina girando
em uma mesma direção de forma contínua.
Diversos projetos OWC foram construídos pelo mundo, a maioria não se encontra em
operação, estando os principais projetos na Austrália (Energetech), na Grã-Bretanha (Limpet),
em Portugal (Ilha de Pico) e no Japão (Mighty Whale).
O Limpet é o mais bem sucedido conversor (Veja a Figura 3.13). Ele foi instalado na ilha de
Islay na Escócia em 2000. Opera desde 2001 conectado ao sistema elétrico britânico. Possui
capacidade nominal de 500kW e uma turbina Wells com 2,6m de diâmetro (FALCÃO, 2010).
30
Figura 3.13: Modelo do conversor OWC Limpet operando na Escócia (FOLLEY, CURRAM et al., 2006)
Wave Dragon
O Wave Dragon é um conversor de energia das ondas offshore que funciona como uma
represa flutuante utilizando a energia das ondas para o preenchimento de um reservatório. A
água contida neste é devolvida ao mar passando por turbinas Kaplan, gerando energia elétrica.
O Wave Dragon em escala comercial produziria entre 4 e 11MW, dependendo das condições
do mar, entretanto seu maior protótipo testado, em escala 1:4,5, possui capacidade de 20kW
(TEDD, KOFOED, 2009). Os ensaios aconteceram em Nissum Bredning na Dinamarca, numa
lagoa com ondas menores que as encontradas em mar aberto para conservação da escala do
conversor. Os testes foram feitos entre maio de 2003 e janeiro de 2005. Veja o conversor na
Figura 3.14 abaixo.
Figura 3.14: Wave Dragon (TEDD, KOFOED, 2009)
31
O equipamento consiste basicamente em dois refletores flutuantes presos à estrutura que
concentra as ondas em um plano enclinado, um reservatório flutuante para coletar a água, e
algumas turbinas Kaplan de baixa-queda para converter a energia potencial da diferença de
coluna d’água em energia elétrica. As turbinas acionam um gerador que produz a energia e
esta é enviada aos consumidores por cabos submarinos conectados ao sistema elétrico local.
Um sistema pneumático ajusta o nível de flutuação do equipamento continuamente. A estrutura
pode levantar ou abaixar, dependendo das condições das ondas do mar, com objetivo de
maximizar a geração de energia.
Oyster
O Oyster é um conversor do tipo corpo oscilante submerso que aproveita o movimento de
rotação provocado pelas ondas e tem capacidade de 315kW. É instalado em regiões com
profundidade entre 10m e 16m (FALCÃO, 2010), considerado por isso um conversor com
instalação near-shore. A ação das ondas faz com que o conversor se movimente para frente e
para trás acionando dois pistões que funcionam como uma bomba alternativa que movimenta a
água (FOLLEY, WHITTAKER, 2009). Um conjunto de válvulas ajusta o movimento alternativo
do fluido permitindo o bombeamento em apenas uma direção. Um acumulador a gás ajusta a
pressão da linha de água impedindo variações abruptas. A água pressurizada (que pode ser
doce com sistema fechado se usada para geração de energia elétrica ou salgada do próprio
meio se usada para dessalinização) é usada para acionar um motor ligado a um gerador de
energia elétrica. A água a alta pressão pode também ser aplicada sobre um sistema de osmose
reversa8 que permite a dessalinização da água.
O primeiro Oyster em escala real com 194 toneladas (veja a Figura 3.15) foi instalado em 20 de
novembro de 2009 no European Marine Energy Centre (EMEC) em Orkney, Escócia
(RENEWABLE ENERGY FOCUS, 2009) e está em operação. Uma segunda geração (Oyster 2)
já está sendo desenvolvida a partir dos resultados das avaliações da primeiras gerações e terá
capacidade estimada de 800kW por conversor. O primeiro projeto desta tecnologia será
composto por 3 conversores, totalizando 2,4MW. O objetivo é desenvolver fazendas de Oyster
com 100MW de capacidade ou mais (AQUAMARINE POWER, 2010).
8
Processo de separação no qual um solvente é separado de um soluto de baixa massa molecular por
uma membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto. Isso ocorre quando se aplica uma
grande pressão sobre este meio aquoso, o que contraria o fluxo natural da osmose.
32
Figura 3.15: Conversor Oyster (AQUAMARINE POWER, 2010)
Wave Star Energy
O Wave Star Energy é um conversor de corpo oscilante flutuante. Tem a sua instalação
offshore ou em quebra-mar. O primeiro conversor em escala 1:10 testado em Nissum Bredning
na Dinamarca tem uma capacidade de 5,5kW. Ele funciona conectado ao sistema elétrico
dinamarquês desde a sua entrada em operação em abril de 2006, numa lagoa no norte da
Dinamarca com ondas menores que as encontrada em mar aberto para conservação da escala
do teste. Nos seis primeiros meses o conversor acumulou mais de 20.000 horas de operação e
atravessou 15 tempestades sem grandes avarias (WAVE STAR ENERGY, 2010). Veja a Figura
3.16.
Cada flutuador está preso a um cilindro hidráulico. Quando o flutuador se movimenta, pressiona
o cilindro comprimindo o fluido a cerca de 200 bar dentro de uma transmissão comum. O fluido
é então injetado num motor hidráulico que, conectado a um gerador, produz energia elétrica.
33
Figura 3.16: Conversor Wave Star Energy em escala 1:10 (WAVE STAR ENERGY, 2010)
O modelo em escala 1:10 tem 24 metros de comprimento. São 20 flutuadores de cada lado
com 1m de diâmetro cada. Eles produzem energia com ondas de 5 cm de amplitude.
Em setembro de 2009, foi instalado em Hanstholm um protótipo do novo modelo com dois
braços (veja a Figura 3.17) que chegará a 20 braços no futuro e com isso terá capacidade de
500kW (WAVE STAR ENERGY, 2010). O protótipo é mais curto que a versão final (40 m de
comprimento contra 70 m) e servirá de base para o desenvolvimento da versão com 20 braços.
O protótipo pesa 1000 toneladas, possui 6 metros de altura, os braços têm 25 m de
comprimento e os flutuadores 5 m de diâmetro. Ela foi instalada a 300 m da costa numa zona
com 7 m de profundidade.
Figura 3.17: Segunda geração do conversor Wave Star Energy (WAVE STAR ENERGY, 2010)
34
Segundo os fabricantes, cada vez que o aparato dobra de tamanho, a potência aumenta cerca
de 10-11 vezes e as ondas admissíveis se tornam maiores. O modelo em escala real irá gerar
aproximadamente 6MW, com 20 flutuadores de 10m de diâmetro cada e terá 240m de
comprimento. Segundo a Wave Star Energy, o conceito deste conversor é diferente dos seus
concorrentes. O equipamento não funciona como uma barreira para as ondas. Em condições
severas de mar os flutuadores são automaticamente levantados, garantindo a integridade do
equipamento.
Conversor hiperbárico
O conversor hiperbárico do LTS (Laboratório de Tecnologia Submarina) da COPPE/UFRJ é de
corpo oscilante e é projetado para instalação próxima ou distante da costa. A tecnologia
brasileira é baseada na experiência que o país tem com hidroeletricidade e com instalações
navais do setor de petróleo. Os elementos principais, que representam o diferencial desta, são
uma turbina do tipo Pelton9 e uma câmara hiperbárica10 que injeta água sob pressão e vazão
controladas (LTS, 2010). Veja a Figura 3.18 abaixo.
(a)
(b)
Figura 3.18: Conversor hiperbárico (a) detalhes dos braços e da bomba e (b) da câmara hiperbárica e da
turbina Pelton (LTS, 2010)
Os principais componentes podem ser vistos na Figura 3.18 (a) e (b). São eles: o flutuador; um
braço conectando o flutuador à bomba; a bomba hidráulica alternativa; os suportes para fixar o
equipamento; a câmara hiperbárica; a válvula de controle; a turbina hidráulica do tipo Pelton; e
9
É uma turbina hidráulica de ação com diversas pás que são movidas pela injeção do fluido de trabalho.
É normalmente utilizada em hidrelétricas com altas quedas.
10
É um acumulador hidropneumático responsável por manter o fluido de trabalho injetado na turbina sob
pressão e volume constantes.
35
o gerador elétrico. Com a ação das ondas, o flutuador aciona a bomba alternativa através do
braço articulado. A bomba aspira e comprime o fluido (água num sistema fechado) de trabalho
que se dirige para o acumulador hidropneumático. Este se encontra pressurizado com uma
mistura de água e gás nitrogênio com volume constante. A água é então liberada da câmara,
sob controle de uma válvula que regulariza a pressão e a vazão para as condições ótimas para
o acionamento da turbina Pelton. Esta então se move e aciona o gerador elétrico, convertendo
a energia mecânica em energia elétrica (ESTEFEN, et al., 2007).
Um projeto foi desenvolvido para a instalação da primeira usina de energia das ondas brasileira
no Ceará. As obras já se iniciaram e a usina está sendo construída no momento do
encerramento deste trabalho. Ela terá dois flutuadores e uma capacidade nominal de 100 kW
em sua primeira fase. Outros braços podem ser instalados, aumentando a capacidade da
mesma. A região do Porto de Pecém, onde vem sendo construída a usina possui um clima de
ondas muito favorável, pois apresenta um regime de ondas relativamente constante com um
fator de capacidade de 70% (RICARTE, 2007).
O desenvolvimento da usina foi viabilizado por intermédio de incentivos da Lei No 9.991 de
2000. Através desta lei, a empresa Tractebel Energia se tornou parceria no desenvolvimento do
projeto. Além disso, um acordo de cooperação técnico-científico foi oferecido por parte do
governo do estado do Ceará, facilitando o desenvolvimento da usina. Esta Lei será
apresentada novamente no próximo capítulo e importância dos apoios ao desenvolvimento de
tecnologias novas será destacado.
3.4 OUTRAS TECNOLOGIAS OCEÂNICAS
Apesar do maior enfoque às tecnologias de geração de energia a partir das ondas e das marés,
outros aproveitamentos dos recursos energéticos dos oceanos são possíveis. Nesta seção
serão destacadas três delas: a energia do diferencial de temperatura entre a água superficial e
a de altas profundidades; a energia produzida a partir do diferencial de salinidade entre água
doce e salgada; e a energia oriunda de biomassa marinha. Outra forma de obtenção de energia
marinha que não será destacada neste trabalho é a energia eólica offshore, pois já possui um
grau de desenvolvimento acentuado e muitos estudos em grau avançado.
36
OTEC (Ocean Thermal Energy Convertion) ou energia do diferencial de temperatura
O princípio de funcionamento é relativamente simples e se baseia no aproveitamento da
energia solar absorvida pelos oceanos. Um ciclo Rankine é utilizado para obtenção de energia
a partir da diferença de temperatura entre a água da superfície e de altas profundidades. No
caso de um circuito fechado (Veja a Figura 3.19 abaixo), a água quente aquece o fluido de
trabalho (amônia, por exemplo), gerando vapor que é expandido na turbina (YAMADA, HOSHI,
et al. 2009). No caso de um circuito aberto, a própria água quente é transformada em vapor sob
baixas pressões e é expandida em uma turbina.
Figura 3.19: Esquemático de uma planta OTEC de circuito fechado (YAMADA, HOSHI, et al. 2009)
O ciclo apresenta baixas eficiências térmicas e são necessárias grandes vazões, da ordem de
3 metros cúbicos por segundo para cada megawatt de energia gerada, para produção de uma
quantidade considerável de energia (NIHOUS, 2007). Quanto maior for o diferencial de
temperatura entre águas quentes e rasas e águas frias e profundas, maior é a eficiência do
ciclo. A viabilidade de dá com diferenciais de temperatura superiores a 20oC, encontrado
geralmente em regiões de clima tropical. Uma das grandes vantagens deste tipo de energia é o
alto fator de capacidade desta fonte (IEA-OES, 2008), que não apresenta grande dependência
de aspectos climáticos.
37
Em 1981, uma usina piloto japonesa em ciclo fechado foi testada, com um tubo de 580 metros
coletando água fria, usando como fluido de trabalho do ciclo o gás freon. A planta, com
capacidade de 31,5 kW, operou durante cerca de 1.200 horas. Em 1993 uma planta OTEC de
ciclo aberto entrou em operação no Hawaii, nos Estados Unidos, produzindo aproximadamente
50.000 Wh de energia elétrica.
Além da geração de energia elétrica, projetos de usinas OTEC são desenvolvidos associando a
tecnologia à dessalinização de água salgada e para outros fins, tais como sistemas de
refrigeração de água, ar-condicionado e até mesmo para o estímulo da produção de
fitoplânctons e zooplânctons para o cultivo marinho de frutos do mar e outros.
Diferencial de Salinidade
A energia que pode ser obtida do diferencial de salinidade se baseia num conceito conhecido.
Ocorre um desperdício de energia quando um volume de solvente se mistura de forma
irreversível com um volume maior de um soluto. A pressão osmótica da água do mar é de
aproximadamente 20 atmosferas e esta pode ser recuperada durante um processo de mistura
com a água doce sem a perda desta energia. Esta diferença é equivalente a uma coluna de
200 m de água.
Umas das soluções para o aproveitamento deste recurso está no uso de membranas de
osmose reversa. Veja a Figura 3.20. Assumindo a solução A como a doce e a Solução B como
a salgada e separando ambas com uma membrana osmótica, vemos que somente as
moléculas de água conseguem atravessar a membrana, aprisionando o sal da água do mar.
Devido à diferença de pressão osmótica, as moléculas de água doce passam para o
reservatório de água salgada criando uma coluna de água que pode ser aproveitada para
geração de energia, tal qual em uma hidrelétrica (BRAUNS, 2008). Outra forma de se obter
energia do diferencial de salinidade é a eletrodiálise reversa (um processo de separação
eletroquímico), que não será detalhada neste trabalho, podendo ser mais bem explorada em
BRAUNS (2008).
38
Figura 3.20: Processo de Osmose reversa. Adaptada de BRAUNS (2008)
Em novembro de 2009, a primeira usina piloto usando membranas de osmose reversa entrou
em operação na Noruega. Ela possui um princípio de funcionamento semelhante ao descrito
acima, com uma turbina gerando energia mecânica, que é convertida em energia elétrica
através de um gerador, a partir da coluna de água. A sua capacidade é de 10 kW e os
pesquisadores planejam a instalação de uma planta em escala comercial com 25 MW de
capacidade nos próximos 5 anos (ACHILLI, CHILDRESS, 2010).
Biomassa marinha
O uso de biomassa marinha como combustível para geração de energia, através de
biocombustíveis ou biogases e outros usos, apresenta um potencial promissor. As vantagens
da biomassa são a eficiência fotossintética11 em torno de 6-8%, enquanto esse número fica
entre 1,8 e 2,2% para biomassa terrestre (ROSS, JONES, et al., 2008) e há maior
disponibilidade de espaço nos oceanos do que em terra. Com maior disponibilidade de espaço
para cultivo, o crescimento desta se dá sem limitações maiores. A produção já no primeiro ano
é maior para algas do que para a maioria das biomassas terrestres (ROSS, JONES, et al.,
2008).
É importante ressaltar, entretanto, que o combustível produzido pela biomassa marinha possui
características diferentes daquele produzido a partir da biomassa terrestre, apresentando um
poder calorífico médio 20% inferior e maior teor de cinzas. Além disso, o cultivo e colheita no
mar apresentam dificuldades que aumentam o custo do processo em comparação com o
tradicional em cultivo de biomassa terrestre. Diversos estudos vêm sendo conduzidos para o
11
Eficiência fotossintética representa a fração da energia luminosa recebida pela biomassa que é
convertida em energia química durante o processo de fotossíntese em plantas e algas
39
aproveitamento deste tipo de biomassa como parte de um sistema de captura de carbono, o
que traria uma solução interessante para questões ambientais, dado que o carbono fixado na
biomassa estaria sendo “reciclado” de outro processo poluente.
3.5 ILHAS DE ENERGIA
O conceito de ilhas flutuantes geradoras de energia vem ganhando espaço. A combinação de
diversas fontes de energia renováveis é uma excelente saída para o aproveitamento da
complementaridade existente entre elas e para que a infra-estrutura necessária para as
instalações seja compartilhada. Uma sugestão freqüente na literatura é o uso de geradores
eólicos combinados a conversores de energia das ondas (LAKKOJU, 1996) e também
combinados a conversores de energia de corrente de maré, aproveitando a mesma estrutura.
Existem projetos de ilhas de energia flutuantes que combinam três ou mais fontes de energia
(Veja a Figura 3.21). Segundo o projeto Three Energy Islands (ECOTECNOLOGIA, 2008),
poderiam existir ilhas que combinassem o uso de energia solar, eólica, das ondas, das marés,
correntes marinhas e do diferencial de temperatura e que fossem ainda capazes de
dessalinizar a água. Essas ilhas seriam instaladas em regiões em que não houvesse
interferência com outras atividades econômicas. Seria possível atender a grande parte da
demanda mundial de água e energia sem a ocupação de áreas de custo elevado e de forma
limpa e sustentável.
40
Figura 3.21: Projeto Three Energy islands que combina energia solar, eólica e do diferencial de
temperatura (ECOTECNOLOGIA, 2008)
O desenvolvimento de tecnologias de geração de energia de fontes oceânicas é muito
importante, pois tecnologias que usem recursos do mar complementam o funcionamento de
usinas flutuantes. Um exemplo interessante pode ser visto na Figura 3.22 abaixo. Nela é
mostrado o conversor dinamarquês Poseidon que promete usar da combinação de duas
tecnologias, energia das ondas e energia eólica offshore como elemento para o aumento do
fator de capacidade da usina.
Figura 3.22: Conversor Poseidon que combina ventos e ondas (FLOATING POWER PLANT, 2010)
Segundo estudo para uma aplicação similar no estado da Califórnia (STOUTENBURG,
JENKINS, et al., 2010), uma ilha geradora de energia combinando estas duas fontes teria
41
apenas 100h por ano sem geração de energia, enquanto uma usina eólica offshore apresenta
1000h de indisponibilidade por ano e uma usina de energia das ondas cerca de 200h por ano.
Essa relação comprova um significativo ganho no uso de sistemas que combinam mais de uma
fonte. Um sistema combinando turbinas a gás para back-up traz uma interessante forma de se
gerar energia de forma segura e sustentável.
3.6 POTENCIAL DE GERAÇÃO
Diversos estudos estimam a capacidade de geração de energia no mundo a partir de ondas e
marés. Esse é um exercício não trivial, dado que as tecnologias de exploração destes recursos
ainda se encontram em fase de desenvolvimento. Com o amadurecimento tecnológico,
algumas premissas adotadas nas estimativas devem modificar os números, mas os dados
existentes são interessantes para maior sensibilidade sobre o potencial de cada fonte.
O potencial de geração de energia das ondas no mundo é estimado em valores entre 2TW e 10
TW em capacidade instalada, dos quais algo entre 10% e 25% seria viável tecnologicamente
(BARSTOW, MORK, et al., 2008 e ESTEFEN, 2007). Segundo outros estudos, somente para a
Europa a capacidade instalada poderia chegar a 320GW (CLÉMENT, MCCULLEN, et al., 2002
e DCNMR, 2005).
No caso da energia de marés, os recursos existentes são estimados entre 100GW e 3TW de
capacidade instalada (BOYLE, 2004 e ESTEFEN, 2007). Somente na Europa haveria um
potencial mínimo de cerca de 14GW de capacidade (DCNMR, 2005).
Essas estimativas devem ser observadas com muito cuidado, pois adotam premissas que tem
o objetivo de ser realistas, mas que ficam defasadas com o passar do tempo e a evolução
tecnológica. Por vezes, as premissas podem se revelar demasiadamente otimistas ou
demasiadamente pessimistas.
Nas Figuras 3.23 e 3.24, podemos ver mapas do mundo apresentando os locais com os mais
significativos recursos de energia das ondas e das marés. A Figura 3.23, traz o potencial
energético contido nas ondas de diversas áreas costeiras ao redor do mundo. A Figura 3.24,
traz os principais estuários reconhecidos pela referência com grande potencial para
aproveitamento da energia das marés. Cabe ressaltar neste caso, que somente os estuários
42
com maior amplitude de maré foram representados, excluindo diversos outros que não só
apresentam amplitude significativa, mas também um volume de água que justificaria facilmente
o desenvolvimento de usinas de geração de energia das marés.
Figura 3.23: Potencial de geração de energia das ondas na costa mundial (TRUJILLO, THURMAN, 2008)
43
Figura 3.24: Principais estuários com potencial para geração de energia das marés (THURMAN,
TRUJILLO, 2004)
Um dos mais importantes fatores que viabiliza novas tecnologias de geração de energia é o
custo de geração da energia elétrica dado em unitários de moeda por Watt-hora de energia
elétrica. O exemplo da evolução do custo da energia eólica nas últimas três décadas traz um
interessante elemento de comparação. A queda do custo de um projeto instalado nos Estados
Unidos foi intensa desde a década de 80. De acordo com a Figura 3.25, o custo caiu de cerca
de US$4.500/kW instalado em 1984 para cerca de US$1.400/kW instalado em 2004, subindo
para US$1.500/kW nos dois anos seguintes (DOE, 2007). Esse comportamento se verifica
também no resto do mundo (GOFF, 2006) e reflete a maturidade alcançada por essa fonte ao
longo das três últimas décadas. O preço da energia caiu o suficiente para que o mercado se
desenvolvesse e apresentasse inclusive um aumento no custo, devido a alta demanda e o
rápido desenvolvimento do setor.
44
Figura 3.25: Variação do custo de instalação de usinas eólicas nos EUA (DOE, 2007)
Comportamento similar é esperado no longo prazo, durante o desenvolvimento de outras fontes
de energia renováveis, tais como aquelas cujos recursos se encontram no oceano. Esse
desenvolvimento é normalmente lento e fatores tais como os avanços tecnológicos, os
aprendizados com a experiência acumulada e os ganhos de escala na produção contribuem
fortemente para a redução do custo. Acredita-se que a energia das ondas, por exemplo, se
encontra na fase inicial da curva apresentada.
3.7 APLICAÇÕES
As aplicações para energia renovável de fontes oceânicas são diversas. Ela pode ser usada:
•
Na geração de energia para uso residencial e/ou industrial ou em outras aplicações que
precisem de energia elétrica, como no acionamento de motores de veículos elétricos;
•
Para o bombeamento em aplicações diretas a energia mecânica contida na fonte. Um
exemplo seria o uso do conversor hiperbárico com um sistema de bombeamento de
água no qual seriam excluídos a câmara hiperbárica, a turbina e o gerador. O
movimento de oscilação do braço iria movimentar o pistão bombeando a água tal qual
uma bomba alternativa;
•
Como força motriz para o acionamento de máquinas. Neste caso poderíamos manter a
câmara do conversor hiperbárico e utilizar a energia armazenada na câmara para
acionamento mecânico de algum equipamento;
•
Para a produção de biomassa marinha que é usada para a fabricação de combustíveis
líquidos em processos semelhantes aos da produção de biodiesel;
45
•
Em processos de filtração e dessalinização, que requerem a transferência de grandes
quantidades de energia, através da pressurização da água a ser filtrada ou
dessalinizada;
•
Na produção de hidrogênio. Está se dá normalmente através do processo de reforma do
gás natural, mas existem diversas alternativas ainda não comercialmente viáveis, mas
com futuro promissor. Exemplos são os de processos de eletrólise, que requerem água
a alta pressão (que poderia ser fornecida pelo conversor hiperbárico, por exemplo) ou
processos de gaseificação de biocombustíveis de algas.
46
4. REGULAMENTAÇÃO
Este capítulo traz uma primeira abordagem sobre a regulamentação para energia renovável de
fontes oceânicas. O objetivo é propor uma discussão deste assunto que se apresenta de forma
muito relevante para o meio científico e não é geralmente tratado em estudos de engenharia
voltados para o desenvolvimento de novas tecnologias.
Neste capítulo são avaliadas as diversas leis e aspectos regulatórios existentes no mundo e no
Brasil para estímulo do desenvolvimento de fontes alternativas de energia, com foco nas fontes
renováveis do oceano. A regulamentação existente nas nações com experiências relevantes
relacionadas ao assunto é apresentada e seus resultados são avaliados. Em seguida, o
conjunto de leis existente no Brasil é detalhado, apesar de não termos leis específicas para
energia de fontes oceânicas, suas limitações são discutidas e uma comparação com as demais
experiências é feita. Em sua parte final, o capítulo traz uma análise da legislação ambiental
brasileira, dos principais painéis/grupos governamentais relacionados às fontes renováveis e
uma
introdução
à
relevância
das
normas,
como
instrumentos
complementares
a
regulamentação no desenvolvimento de fontes de energia renováveis.
4.1
ASPECTOS LEGAIS E REGULATÓRIOS
Por definição, a lei é uma norma, ou um conjunto de normas. É um instrumento jurídico que
congrega as regras formalmente definidas pelo estado através de vários instrumentos, como a
Constituição Federal, medidas provisórias e decretos. Tem como objetivo final, definir regras
para a sociedade. Veja a Figura 4.1.
No seu processo de formulação, as leis passam por várias etapas. São elas: iniciativa da lei,
discussão, votação, aprovação, sanção, promulgação, publicação e vigência. Geralmente, a
iniciativa da lei é do órgão executivo ou do legislativo. Após sua proposição, a lei é discutida no
Congresso Nacional, se for uma lei federal, ou nas Assembleias Legislativas, caso seja
estadual e é votada pelos deputados parlamentares. Se o resultado for favorável, segue para a
aprovação do poder executivo, que pode sancioná-la ou vetá-la. Esse é o procedimento válido
no Brasil, mas não difere muito do que se encontra em outros países.
47
Dentro destes processos existem vários níveis de poderes e diferentes tipos de leis. No caso
brasileiro, por exemplo, existem as leis federais e estaduais, que constituem diferentes níveis
de atuação e há também leis com diferentes hierarquias. Exemplificando, uma lei constitucional
tem mais poder que uma lei complementar, que possui mais força que uma medida provisória
que está acima de um decreto. Veja a Figura 4.1.
Figura 4.1: A lei, a quem compete, as esferas de atuação e os tipos existentes
A iniciativa da proposta de lei normalmente compete ao órgão executivo ou ao legislativo.
Proposta a lei, segue-se a sua discussão no Congresso Nacional, se federal, ou nas
Assembleias Legislativas, se estadual; em seguida, vem a sua votação, que é a manifestação
da opinião dos deputados parlamentares, favorável ou contrária, ao projeto de lei. Se for
favorável ao projeto, ou seja, se conseguir a maioria dos votos, a lei estará aprovada pelo
órgão legislativo. Então, a lei é encaminhada ao poder executivo que poderá sancioná-la ou
vetá-la.
Segundo o Artigo 61 da Constituição da República Federativa do Brasil de 1988: “A iniciativa
das leis complementares e ordinárias cabe a qualquer membro ou Comissão da Câmara dos
Deputados, do Senado Federal ou do Congresso Nacional, ao Presidente da República, ao
Supremo Tribunal Federal, aos Tribunais Superiores, ao Procurador-Geral da República e aos
cidadãos, na forma e nos casos previstos nesta Constituição.”
48
De acordo com a Constituição, o desenvolvimento de leis complementares e ordinárias (leis
que complementam a Constituição, conhecidas de forma genérica como “leis”) cabe aos
políticos, mas também a qualquer cidadão. Isso significa que o direito de legislar é assegurado
a todos, seja por meio dos políticos por nós eleitos para essa função, seja diretamente pelos
cidadãos do país.
As leis determinam o que é direito, o que é dever e o que é proibido. Elas regem a educação, a
saúde, a economia, o direito, o meio-ambiente, o desenvolvimento social e etc. Elas são
soberanas na sociedade e o desrespeito às leis pode levar pessoas físicas e jurídicas a
condenações. O caráter abrangente da legislação, expressa o poder que esta tem sobre a
nossa sociedade e o dever dela trazer desenvolvimento para toda a população. Na Figura 4.2,
pode-se ver a representação da interação de diversas áreas da sociedade. A lei permeia todas
estas áreas atuando nos seus mais diversos aspectos.
Figura 4.2: A abrangência de atuação da legislação
O desenvolvimento social vem primariamente através de investimentos em educação e em
saúde. Mas vem também com uma economia estável, um cenário político favorável e infraestrutura adequada para o crescimento social. Para uma sociedade ter acesso a padrões de
49
qualidade de vida justos e confortáveis, que propiciem a continuidade do seu crescimento, é
preciso termos infraestrutura e energia para subsidiar o seu avanço.
A energia é, desde a revolução industrial, a força motriz da inovação e da formação da
indústria. Mais do que isso, a disponibilidade de energia está associada ao grau de
desenvolvimento dos países e por isso à qualidade de vida da população. As principais fontes
de energia que moveram o mundo desde a revolução industrial foram os combustíveis fósseis.
Primeiro o carvão, depois o petróleo e o gás natural. Questões ligadas à segurança energética
e ao meio-ambiente levam o mundo a uma busca por novas alternativas energéticas. Neste
contexto as fontes renováveis ganham força por seus recursos estarem distribuídos nas
diferentes regiões do mundo de forma mais uniforme que os combustíveis fósseis e por não
serem poluentes. Entretanto, este tipo de energia ainda possui um custo elevado e uma menor
confiabilidade, por ser dependente de aspectos climatológicos. A principal forma dos governos
tornarem esta evolução possível é legislando12. Leis podem incentivar de formas variadas
(redução de impostos, descontos em tarifas de uso de serviços públicos, financiamentos
diferenciados, prêmios financeiros para o uso de determinada tecnologia e etc) o uso de
tecnologias novas e direcionar as ações da sociedade no apoio a estas.
As leis existentes em países europeus e no mundo representam um forte apoio ao
desenvolvimento de tecnologias de geração de energia a partir de fontes renováveis
(JACOBSSON, BERGEK, et al, 2009), e os resultados podem ser vistos, com um crescimento
acelerado da utilização de energia eólica, solar e geotérmica neste continente e no mundo. As
políticas se baseiam em oferecer contratos de longo prazo com garantia de compra da energia
e algum tipo de apoio financeiro.
O apoio político para o desenvolvimento tecnológico representa um fator de extrema
importância. O universo da engenharia não tem sentido, se não respeita as leis e regras
estabelecidas pelos governos (leis) ou por outras instituições socialmente reconhecidas
(normas). Veja a Figura 4.3 abaixo.
12
Artigo 22 da Constituição da República Federativa do Brasil de 1988: “Compete privativamente à
União legislar sobre energia”.
50
Figura 4.3: Relação entre política, engenharia e demais áreas do conhecimento e da sociedade
Nela, vemos uma forma de representar a relação entre a engenharia e a política, passando por
diversas áreas do conhecimento e da sociedade. O importante não é estabelecer níveis de
importância entre os elementos destacados, mas sim entender a relação de interdependência
entre eles. A engenharia é uma ferramenta que torna possível a intervenção política em
diferentes áreas da sociedade. A engenharia é regulamentada por leis, normas e outras regras.
As leis são, geralmente, voltadas para áreas do conhecimento como a economia ou áreas da
sociedade, como a indústria e possuem como ferramenta de atuação a engenharia. As normas
costumam ser bem específicas e possuem uma forte área de interseção com a engenharia.
Nesse contexto é muito importante conhecer a legislação brasileira e internacional no fomento
às fontes renováveis de energia. Mais do que isso, é muito útil para o desenvolvimento
tecnológico entender como as políticas existentes e planejadas funcionam e os resultados já
obtidos com as legislações existentes. Esta é uma oportunidade de se olhar para a engenharia
com um enfoque multidisciplinar, entendendo o que pode ser feito para se acelerar o
desenvolvimento e estabelecimento tecnológico e visualizando uma possível contribuição para
a política brasileira, criando um cenário mais propício para tecnologias de geração de energia a
partir do mar e de outras fontes renováveis.
51
4.1.1
POLÍTICAS ESTRANGEIRAS NO APOIO DA ENERGIA DE FONTES OCEÂNICAS
Esta seção tem como objetivo abordar como diferentes políticas são usadas no mundo para se
estimular o desenvolvimento de fontes de energia renováveis com especial destaque para a
energia de fontes oceânicas. Muito do que é feito em outros países pode ser usado no Brasil e
é importante estudarmos com cuidado os resultados das políticas adotadas nestas nações para
então nos aprofundarmos no caso brasileiro. Os principais países que apoiam fontes
renováveis de energia são os europeus, pois eles não possuem grande quantidade de recursos
fósseis (carvão, gás e petróleo) e são reféns de países estrangeiros para garantir seu
suprimento de energia. Como uma forma de diversificar a matriz energética e se tornar menos
dependentes de outras nações, os europeus investem fortemente em fontes alternativas
renováveis. Somado a isso, a população europeia é a que mais possui consciência ambiental e
por isso estimula e exige uma matriz energética limpa.
No trabalho, as diferentes nações são divididas em três grupos. O primeiro é composto por
China e Estados Unidos que, apesar de não apresentarem políticas diretamente voltadas para
fontes de energia do oceano, possuem grande importância por serem as duas maiores
economias e os dois maiores poluidores do mundo. Um segundo grupo é composto por
Canadá, Dinamarca e Portugal, Reino Unido e Irlanda, sendo os dois últimos uma interseção
dos grupos 2 e 3. Os países do grupo 2 se destacam por terem legislações específicas para
energia renovável de fontes oceânicas e mais do que isso, por terem excelentes resultados,
além de muita vontade política em contribuir com o desenvolvimento deste setor. Finalmente, o
terceiro grupo é composto pelo Reino Unido, Irlanda, Espanha e Alemanha, estando os dois
primeiros também no grupo 2. Os países do grupo 3 possuem legislações que apóiam fontes
de energia renováveis do oceano, mas recebem maior destaque neste trabalho com uma
abordagem mais ampla das suas políticas de apoio às fontes renováveis. Isso porque estas
nações são as que obtiveram maior sucesso (com destaque para as energias eólicas e solares,
mais maduras que aquelas de fontes oceânicas) e seus resultados devem servir de base para
o desenvolvimento de legislações voltadas para energia renováveis, inclusive no caso
brasileiro.
De forma introdutória, é apresentado abaixo um resumo de leis e políticas no estímulo às
fontes renováveis de energia no mundo na Tabela 4.1 abaixo. Esta tabela tem o objetivo de
52
apresentar uma rápida comparação dos mais variados tipos de legislação para o apoio a fontes
renováveis. Uma análise mais profunda e detalhada é apresentada nas páginas a seguir.
Tabela 4.1: Algumas leis e programas mundiais no fomento às energias renováveis e áreas afins
País
Instrumento jurídico ou
programa de apoio
中华人民共和国可再生能源法
China
(Lei de Energia Renovável
da República Popular da
China)
Estados
Unidos
Renewable Electricity
Production Tax Credit
Canada
Program of Energy
Research and Development
(PERD)
Dinamarca
Wave Energy Program by
Danish Government
Portugal
Decreto-Lei 225/2007
Reino
Unido
Renewable Obligation
Irlanda
National Strategy for Ocean
Energy
Espanha
Decreto-Real 436/2004 e
Decreto-Real 661/2007
Alemanha
Erneuerbare-EnergienGesetz ou Renewable
Energy Sources Act 2000
Descrição
Lei que promove o desenvolvimento e a
utilização de energia renovável, além de
aumentar investimentos na infraestrutura
energética, proteger o meio-ambiente e
realizar o desenvolvimento sustentável da
sociedade e economia.
Crédito oferecido para energias renováveis,
entre elas aquelas de fontes oceânicas. Um
prêmio de USD 0,011/ kWh é dado aos
geradores.
Projeto que traz investimentos, durante três
anos, em pesquisa de energia de fontes
oceânicas. No projeto são alocados seis
milhões de dólares canadenses em pesquisa
para projetos de corrente de maré.
Programa que estimulou o desenvolvimento
de 35 projetos de conversores de energia
das ondas que eram testados na zona de
testes de Nissum Bredning. Vigorou entre
1997 e 2002.
Impõe uma tarifa especial para venda de
energia elétrica proveniente de energia das
ondas.
Política que obriga os distribuidores de
energia elétrica a entregar uma cota
crescente de energia oriunda de fontes
renováveis e a comprar certificados de
geradores de energia de fontes renováveis.
Política que define como meta atingir uma
capacidade de 75MW de energia a partir de
fontes oceânicas até o final de 2012 e de
500MW até 2020.
Lei que estabelece tarifas de feed-in com as
quais os produtores de energia renovável
vendem a energia produzida para o sistema
através das distribuidoras. Eles escolhem
entre a venda de eletricidade ao preço de
mercado com um prêmio ou o uso de uma
atraente tarifa pré-determinada.
Lei que estabelece tarifas de feed-in, uma
tarifa especial de venda para as energias
renováveis, de acordo com as diversas
fontes, possibilitando desenvolvimento de
tecnologias que possuem custo mais
elevado. Além disso, oferece contratos de
longo prazo e acesso preferencial ao
sistema elétrico. É considerada por muitos a
política de estimulo às energias renováveis
mais
bem
sucedida
(JACOBSSON,
LAUBER, 2006).
Grupo
de
países
1
2
2e3
3
53
4.1.1.1
GRUPO 1: AS MAIORES ECONOMIAS DO MUNDO: CHINA
A China não possui legislação específica para energia renovável de fontes oceânicas, nem
mesmo grande experiências de desenvolvimento de tecnologia para este setor. Entretanto,
devido à sua alta relevância no cenário político-econômico mundial, alguns comentários sobre
a sua política de estímulo às fontes renováveis de energia se fazem necessários.
O país é visto atualmente como um dos grandes vilões ambientais do mundo. Mais de dois
terços da sua capacidade de geração de energia elétrica vem de termelétricas a carvão com
baixíssima eficiência. Entretanto, o interesse pelas fontes renováveis vem crescendo. Um
exemplo disso é o forte investimento que vem sendo feito nas fontes de energia hidrelétricas,
eólicas e solares.
A China possui uma grande capacidade hídrica e, assim como o Brasil, explora esse potencial.
O crescimento das energias solares e eólicas, entretanto, vem associado ao aumento da
demanda por essas tecnologias no mundo e à vocação chinesa de produzir aquilo que seus
consumidores precisam. A China é hoje a maior produtora de turbinas eólicas do mundo e com
o custo diminuindo, o investimento nessa fonte se torna interessante até mesmo na própria
China, antes preocupada somente com a geração a partir do carvão. Somando-se a isso o fato
da demanda por energia crescer 15% ao ano e se tem os ingredientes perfeitos para uma
mudança na matriz energética chinesa, mesmo que ainda um pouco tímida (BRADSHER,
2010).
Existe, desde 2001, uma lei que incentivava o uso de energia eólica e de biomassa com
redução de dois impostos (NREL, 2004). Os geradores de energia a partir destas duas fontes
pagam aproximadamente metade dos impostos cobrados de outras opções de geração de
energia.
A China pretende ter 8% da sua capacidade de geração até 2020, vinda de fontes eólicas,
solares e de biomassa. Para atender a esse crescimento o governo chinês criou uma comissão
Nacional de Energia, composta por diversos ministros chineses. Essa comissão é a
responsável por criar uma legislação que estimule o crescimento das fontes renováveis.
54
Em 2008 foi criada a Lei de energias renováveis da república popular da China (The
Renewable Energy Law of the People's Republic of China) que tem como objetivos promover o
desenvolvimento e a utilização de energia renovável, aumentar investimentos na infraestrutura
energética, garantir a segurança energética, proteger o meio-ambiente e realizar o
desenvolvimento sustentável da sociedade e economia.
Em 2009, foi aprovada uma nova lei criando estímulos para o desenvolvimento da energia
eólica. O governo chinês cobra uma tarifa de energia renovável a todos os usuários de
eletricidade. Esta taxa aumenta a conta do consumidor residencial em até 0,4% e do
consumidor industrial em até 0,8%. Além disso, os operadores da rede elétrica chinesa são
obrigados a distribuir toda energia produzida pelos geradores eólicos, sendo parcialmente
reembolsados pelos custos adicionais. Os custos desta energia ainda são de 20 a 40% maiores
que o da geração a partir do carvão e as perdas de transmissão das áreas remotas expostas
ao vento até as cidades ainda são grandes, mas a energia eólica cresce cada vez mais
rapidamente. A China tem hoje as maiores fábricas de geradores de energia eólica do mundo.
Outra vantagem para o avanço das energias renováveis na China é o crescimento acelerado
da sua necessidade por energia. Em países que possuem uma demanda menos acelerada, é
muito difícil se convencer os investidores a desativarem plantas ainda num estágio inicial de
uso, para se construir novas usinas que usem energia renovável. Num mercado em expansão,
pode se estimular que uma grande parcela da nova capacidade de geração de energia use
fontes limpas, tendo-se assim maior facilidade de se alterar a matriz energética.
4.1.1.2
GRUPO 1: AS MAIORES ECONOMIAS DO MUNDO: ESTADOS UNIDOS
Os Estados Unidos se destacam por serem ainda hoje os maiores poluentes do mundo. Sua
matriz energética é fortemente dependente do carvão e do petróleo e até o início do atual
governo, praticamente nada era feito para se desenvolver fontes de energia do oceano. Nem
mesmo as fontes de energia renováveis em estágio mais maduro recebiam um apoio
equivalente à magnitude do país. Com o novo governo mudanças vêm acontecendo, mas
aparentemente o ritmo é mais lento do que o esperado.
No Energy Policy Act of 2005, uma lei voltada para energia renovável, o governo americano
citou pela primeira vez o estímulo a fontes de energia renovável do oceano. Em 2008, o DOE
55
investiu aproximadamente 10 milhões de dólares no desenvolvimento avançado de pesquisa
de energia proveniente da água. Isso inclui fontes hídricas, mas a maior parte do montante foi
investida em energia dos oceanos (IEA-OES, 2008).
Ainda em 2008, geradores de energia de fontes oceânicas passaram a ter direito ao
Renewable Energy Production Tax Credit (PTC), um crédito oferecido para energias
renováveis, mas estas fontes contavam com apenas USD 0,01/ kWh, metade do oferecido para
energia eólica, solar e de biomassa, fontes com custos mais baixos atualmente.
O governo atual apresentou forte interesse em investir em fontes renováveis de energia, com
objetivo de combater as mudanças climáticas e aumentar a independência energética
americana. Segundo o governo seria investido até 80 bilhões de dólares em fontes limpas de
energia (WHITE HOUSE, 2009), o que colocaria os Estados Unidos na liderança do
desenvolvimento de fontes alternativas de energia.
Está em tramitação no congresso americano o Marine Renewable Energy Promotion Act, uma
lei de apoio às energias de fontes oceânicas que traria US$ 250 milhões para pesquisas
voltadas para este setor. A lei recebe suporte do OREC (Ocean Renewable Energy Coalition),
a associação comercial para energia marinha.
Califórnia
Um estado americano possui uma realidade diferente do resto do país. Na Califórnia, o fomento
às fontes limpas de energia e o desenvolvimento de alternativas a combustíveis poluentes
acontece de forma acelerada. O estado possui diversas leis (exemplos são o Renewable
Energy Program e o Emerging Renewables Program) que apóiam o uso de fontes limpas de
energia (principalmente usinas hidrelétricas, eólicas, geotérmicas, solares e de biomassa). Em
2005, a matriz de energia elétrica do estado tinha 36% da sua energia vinda de gás natural,
20% de hidrelétricas, 20% de renováveis (excluindo grandes hidrelétricas), 19% de nucleares,
3% de óleo combustível e 1% do carvão (U. S. DEPARTMENT OF ENERGY, 2010). Um forte
contraste se compararmos esse perfil à média americana que tem 50% da energia elétrica
proveniente de termelétricas a carvão.
56
A Califórnia estimula fortemente o uso de carros elétricos e híbridos. A combinação de uma
população consciente e de políticos atuantes fez com que o estado se tornasse pioneiro no
apoio a estas alternativas de transporte e no desenvolvimento de uma infraestrutura que
tornasse as opções viáveis. Após ondas de investimento nas quais se tentou fazer disseminado
o uso deste tipo de veículo com sucesso limitado, o movimento atual parece promissor. O
governo se aliou a fabricantes automotivos e esta preparando cidades para receberem uma
grande quantidade de veículos elétricos. Espera-se que até o fim de 2010 já sejam
comercializados os novos veículos elétricos em escala comercial e a preços acessíveis (NEW
YORK TIMES, 2010).
4.1.1.3
GRUPO 2: ENERGIA DE FONTES OCEÂNICAS: CANADÁ
Em 2008, o governo canadense anunciou que irá reduzir em 20% a sua emissão de gases
causadores do efeito estufa até 2020 (IEA-OES, 2008), realçando a importância do
investimento em fontes de energia renováveis. No mesmo ano, o programa federal para
pesquisa e desenvolvimento de energia (Federal Programme for Energy Research and
Development) anunciou o investimento durante 3 anos em pesquisa de energia de fontes
oceânicas. A pesquisa deveria ser conduzida em parceira com a indústria e universidades.
Dentro desse programa, foi anunciado o equivalente a 6 milhões de dólares americanos de
investimentos em pesquisa para projetos de corrente de maré no estuário do rio St. Lawrence
na província de Ontário e na Baia de Fundy na Nova Scotia.
Duas províncias canadenses possuem políticas próprias de estímulo à energia de fontes
oceânicas. A Nova Scotia criou uma política específica para incentivar desenvolvedores de
energia de corrente de maré a se instalarem no local e ofereceu benefícios para as empresas
que testassem seus conversores no canal Minas. New Brunswick criou também um programa
de estímulo à energia das marés, oferecendo áreas na Baia de Fundy para testes de
desenvolvedores de tecnologia e cedendo terras pertencentes ao governo por um período de 2
anos.
57
4.1.1.4
GRUPO 2: ENERGIA DE FONTES OCEÂNICAS: DINAMARCA
Em 1998, o governo dinamarquês lançou o Wave Energy Program, uma iniciativa que oferecia
suporte financeiro para o desenvolvimento de novas tecnologias de geração de energia de
fontes oceânicas. Em 1999, o governo criou um comitê responsável pelo desenvolvimento de
energia das ondas (Bølgekraftudvalget) que estabeleceu um protocolo para avaliar o
desempenho de novos conversores (FRIGAARD, KOFOED, et al., 2008).
Nos últimos 10 anos e dentro deste programa, a Universidade de Aalborg desenvolveu mais de
60 projetos de tecnologias de energia de fontes oceânicas, dos quais cerca de 30 foram
testados ou avaliados (FRIGAARD, KOFOED et al., 2008).
Os testes dos principais conversores de energia das ondas eram realizados na zona de testes
de Nissum Bredning (NORDIC FOLKECENTER, 2010). Foi investido o equivalente a 14
milhões de dólares americanos no projeto. Com a mudança do governo em 2002 o projeto foi
cancelado. A mais conhecida tecnologia desenvolvida em Nissum Bredning foi o conversor de
transbordo Wave Dragon, descrito na seção 3.3.
Novas tecnologias foram desenvolvidas na zona de testes e o conversor Wave Star Energy,
também descrito na seção 3.3 obteve bons resultados. Isso porque outros programas
governamentais ou privados continuaram a investir na energia das ondas (IEA-OES, 2008). Em
2008 foram gastos, através de cinco diferentes programas, um total de 63 milhões de euros em
energia das ondas. A expectativa até o fim de 2010 é de cerca de 110 milhões de euros em
investimentos.
4.1.1.5
GRUPO 2: ENERGIA DE FONTES OCEÂNICAS: PORTUGAL
Portugal é um dos líderes no desenvolvimento de tecnologias para o aproveitamento da
energia das ondas. Diversos conversores para este fim se encontram em desenvolvimento e
em operação na costa do país. Esse crescimento veio acompanhado de uma legislação
dedicada ao assunto (IEA-OES, 2008 e PORTAL DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS, 2009), que
se revelou uma excelente forma de se apoiar tecnologias em uma fase de desenvolvimento em
que apresentam um custo ainda muito elevado.
58
O Decreto-Lei 225/2007 oferece um importante estímulo para novas tecnologias, pois impõe
uma tarifa especial para venda de energia elétrica proveniente de energia das ondas. O apoio é
de 260 €/MWh para os primeiros 20MW produzidos por uma usina.
O Decreto-Lei 5/2008 cria uma zona piloto com área de 320 km2, profundidade entre 50-80m
(em área off-shore, entre 5 e 8 km da costa) e capacidade máxima instalada de até 250 MW
para instalação de protótipos, conversores em escala pré-comercial e em escala comercial
estimulando o desenvolvimento tecnológico. O espaço é cedido em regime de concessão e um
dos objetivos é atrair para o país empresas promotoras e produtoras de tecnologias de geração
de energia. Um corredor é garantindo para interligação da zona piloto por cabos submarinos a
uma subestação em terra. Veja na Figura 4.4 o mapa da zona piloto que se encontra nas
proximidades da cidade de Leiria na porção central da costa portuguesa. Soma-se a esse o
Decreto-Lei 238/2008 que estabelece as bases da concessão para a exploração da zona piloto
para produção de energia elétrica a partir das ondas. A sociedade concessionária constituída
para tal função tem acesso a um capital social de €250.000, integralmente subscrito e regulado
pela REN (Redes Energéticas Nacionais). O governo português aprovou em junho de 2010 a
resolução que concede de fato a exploração da zona à REN (TVI24, 2010) e o início das
operações é esperado para o meio de 2011.
59
Figura 4.4: Zona Piloto criada pelo governo português (Fonte: Decreto-Lei 5/2008)
60
A zona piloto portuguesa representa o primeiro esboço de demarcação das zonas restritas e
possíveis áreas de concessão para os parques de energia das ondas em profundidades da
ordem dos 50 - 80 m neste país. No processo de desenvolvimento do projeto foram tomadas
diversas ações no sentido de torná-la operacional, tais como: a identificação do corredor para
instalação dos cabos elétricos, a publicação de regulamentos de acesso para os projetos de
demonstração, caracterização ambiental e o monitoramento ambiental da zona piloto. O
processo de licenciamento foi iniciado, mas ainda não terminou e é de responsabilidade da
empresa gestora. Por este e outros motivos a zona ainda não está operando.
Outros instrumentos jurídicos falam sobre a energia das ondas, tais como o Diploma-Lei
57/2007 e o Despacho conjunto No 324/2006, revelando o comprometimento do país com tal
fonte de energia. Há ainda um memorando de entendimento entre o primeiro ministro
português e o secretário de energia americano estabelecendo cooperação entre os dois países
para o desenvolvimento da energia das ondas.
Já foram instalados três conversores na costa portuguesa. O AWS (Archimedes Wave Swing) e
o Pelamis no Norte de Portugal e a central de coluna de água oscilante (OWC – Oscillating
Water Column) na Ilha do Pico nos Açores. Somente o último opera atualmente, ainda que não
de uma forma permanente. Uma iniciativa privada também merece destaque pela destacada
relevância dos resultados obtidos. A WAVEC (Waves Energy Centre) é uma empresa sem fins
lucrativos que conta com o apoio do governo e é destinada ao desenvolvimento e à promoção
da utilização de energia a partir das ondas. A empresa tem como tecnologia mais conhecida a
usina OWC do Pico, com capacidade de 400kW, além de outros conversores.
4.1.1.6
GRUPOS 2 E 3: ENERGIA DE FONTES OCEÂNICAS E PRINCIPAIS
POLÍTICAS: REINO UNIDO13
Os países do Reino Unido se destacam pelo claro apoio político a energia renovável de fontes
oceânicas. As tecnologias desenvolvidas nestes países recebem incentivos especiais, em
comparação com outras fontes renováveis, além de amplo destaque nos centros de pesquisa,
universidades e na mídia. Além disso, a região tem vocação para utilização destes recursos,
pois conta com um regime de ondas com alto potencial energético e estuários com grandes
13
O Reino Unido é composto por quatro países: Escócia, Inglaterra, Irlanda do Norte e País de Gales.
61
vazões e amplitudes de maré. Essa conjuntura é um excelente estímulo e não faltam motivos
para justificar o destaque que estes países têm no desenvolvimento de tecnologias para
aproveitamento da energia de fontes oceânicas.
A Inglaterra e o País de Gales possuem um interessante programa de suporte a fontes
renováveis de energia que foi lançado em 2002, o Renewable Obligation (RO). O programa
obriga os geradores de energia elétrica a entregar um porcentual crescente de energia oriunda
de fontes renováveis, de acordo com metas pré-estabelecidas. Os fornecedores de energia são
obrigados a comprar Renewable Obligation Certificates (ROCs), certificados recebidos pelos
geradores de energia renovável, de forma a atender a metas estipuladas pelo governo. A
compra é feita diretamente dos geradores que detém os certificados ou em um mercado de
compra e venda destes. Os certificados são associados a cada 1 MWh gerado e funcionam
como uma espécie de prêmio que subsidia os custos da energia renovável. Os geradores
vendem o certificado e a energia elétrica para os distribuidores. Os distribuidores que não
atingirem a cota de certificados são obrigados a pagar multas que têm seu valor revertido para
os geradores de energia renovável (TOKE, LAUBER, 2007). Essa legislação tem como objetivo
propiciar a geração de energia de fontes renováveis ao menor custo possível. Ao estabelecer
que o preço da energia e o valor dos certificados serão determinados pelo mercado, a lei
propicia um ambiente competitivo que levaria os geradores ao menor custo possível.
Em 2008, o governo britânico lançou uma lei (Energy Act 2008) que institui uma distribuição
diferenciada de ROCs de acordo com o tipo de energia gerada, as chamadas bandas de
distribuição que já eram defendidas há algum tempo baseando-se nos resultados obtidos com
políticas de outros países (TOKE, LAUBER, 2007). A energia proveniente das ondas e das
marés passou a receber 2 ROCs para cada MWh gerado, ou seja, o dobro do prêmio até então
recebido. Nesta nova lei o programa RO foi ainda estendido de 2027 para 2037, o que confere
segurança aos desenvolvedores de tecnologias novas.
Está sendo desenvolvido pelo Reino Unido (IEA-OES, 2008) um estudo de viabilidade do
aproveitamento do enorme potencial para geração de energia elétrica a partir das marés
existentes no estuário do rio Severn. O governo está estudando diversas configurações de
barragens, incluindo lagoas que não fecham o estuário de um lado ao outro, e a forma como
pode apoiar o aproveitamento destes recursos.
62
A Irlanda do Norte também possui um programa semelhante ao Renewables Obligation, mas
neste caso se chama Northern Ireland Renewables Obligation. O programa foi estabelecido em
2005, apresentando pequenas diferenças com relação ao primeiro. A principal diferença são as
cotas estabelecidas, que aumentam de forma crescente, mas são um pouco menores que as
inglesas e galesas. O programa já passou por atualizações similares àquelas vistas no
equivalente anglo-galês. O país ainda possui grandes estuários e se destaca como uma nação
com alto potencial de aproveitamento da energia das marés. O Seagen (descrito na seção 3.2),
uma das principais tecnologias para aproveitamento da energia da marés no mundo, foi
instalado neste país. Por causa da boa disponibilidade de recursos, o Department of Enterprise
and Investment’s (DETI), parte do governo norte irlandês, desenvolve um estudo para
aproveitamento do potencial dos estuários existentes (IEA-OES, 2008) e tem previsão de
término até o fim de 2010 com a definição de uma nova política de apoio.
A Escócia também possui um programa semelhante ao Renewables Obligation, mas neste
caso se chama Renewables Obligation Scotland (ROS). O programa se iniciou em 2002 junto à
versão anglo-galesa. A principal diferença são as cotas estabelecidas, que são um pouco
maiores e o amplo suporte às fontes de energia do mar (o governo escocês estuda oferecer até
5 ROCs para cada MWh gerado com energia das ondas). O programa já passou por algumas
atualizações similares àquelas vistas no RO e a separação com bandas oferece maiores
prêmios aos geradores de fontes de energia em um estágio inicial de desenvolvimento. A
Escócia sempre teve grande destaque no aproveitamento da energia das ondas. Lá está
localizada um dos conversores pioneiros no aproveitamento deste recurso, o OWC Limpet,
instalado na ilha de Islay (descrito na seção 3.3), dentre outras tecnologias. O governo escocês
investe em infra-estrutura para geração de energia de fontes oceânicas através do EMEC
(European Marine Energy Centre), um centro de pesquisas dedicado às energias de fontes
oceânicas localizado em Orkney. Este centro conta com uma grande área de testes de
tecnologias novas onde foram lançados alguns dos conversores com melhores resultados.
Exemplos conhecidos e com bons resultados são a turbina Openhydro para aproveitamento da
energia de corrente de maré e o Pelamis, conversor projetado para aproveitamento de energia
das ondas. Ambos são descritos no Capitulo 3.
O governo Escocês (Scottish Executive) criou um sub-grupo denominado Scottish Executive’s
Marine Energy Group, dedicado aos estudos do aproveitamento energético dos oceanos. O
63
grupo afirma (ALLAN, BRYDEN et al., 2009) que até 2020, 10% da eletricidade produzida no
país deverá vir de fontes oceânicas, criando cerca de 7.000 novos empregos.
Outra iniciativa interessante por parte do governo escocês é o “Saltire Prize Challenge”
(SCOTTISH GOVERNMENT, 2008), um prêmio de 10 milhões de libras que será oferecido à
empresa que desenvolver na Escócia um projeto de geração de energia de fontes oceânicas
que ofereça um grande avanço tecnológico.
4.1.1.7
GRUPOS 2 E 3: ENERGIA DE FONTES OCEÂNICAS E PRINCIPAIS
POLÍTICAS: IRLANDA
A Irlanda, assim como os países que compõe o Reino Unido, possui grande quantidade de
recursos energéticos provenientes do mar. O governo irlandês lançou um documento falando
da estratégia de aproveitamento da energia de fontes oceânicas (MARINE INSTITUTE, 2008).
A National Strategy for Ocean Energy define como meta 75MW de capacidade de energia a
partir de fontes oceânicas até o final de 2012 e 500MW até 2020. O governo iniciou em 2008
investimentos de 28 milhões de euros que serão usados durante 3 anos no estímulo de novas
tecnologias. O pacote seria destinado ao desenvolvimento de tecnologias, às áreas de testes e
à interligação com o sistema elétrico.
4.1.1.8
GRUPO 3: PRINCIPAIS POLÍTICAS: ESPANHA
O estímulo a fontes de energia renováveis na Espanha se iniciou na década de 80.
Aproximadamente 7 leis foram estabelecidas nos últimos 30 anos no apoio às fontes
renováveis (GONZÁLES, 2008) e o desenvolvimento foi tamanho, que estas respondem
atualmente por mais de 20% da geração de energia elétrica na rede espanhola. Veja a Figura
4.5 abaixo. As diversas leis estabelecidas refletem a tentativa de, com o amadurecimento do
mercado, fazer com que os estímulos fossem cada vez mais efetivos no apoio às fontes
renováveis, sem deixar de levar em conta os interesses das demais partes envolvidas
(distribuidores de energia e consumidores finais).
64
Figura 4.5: Geração a partir de fontes de energia renováveis na Espanha em GWh (adaptado de
GONZÁLES, 2008)
A principal lei que estabeleceu apoio às renováveis com uso de tarifas de feed-in14 foi
estabelecida em 1998. Duas atualizações se seguiram em 2004 e 2007. A primeira lei
(RD281815/1998) estabelecia duas tarifas para os geradores de energia renovável. Eles
poderiam escolher entre a tarifa Premium, que seria a mais cara tarifa paga pela energia no
momento aos geradores de energia de fontes convencionais, ou a tarifa fixa, que teria o
formato tradicional de uma tarifa de feed-in, com um preço inicialmente fixo para a compra da
energia, que iria decaindo ao longo do tempo. O objetivo da primeira era um estímulo a
inserção gradual dos geradores de energia renovável no mercado de energia espanhol.
Ocorriam revisões periódicas das tarifas e havia diferenciação entre cada tipo de fonte de
energia.
A primeira atualização (RD436/2004), em 2004, tinha como objetivo melhorar algumas falhas
observadas na primeira lei. Entre as mudanças, as tarifas oferecidas passaram a levar em
conta um preço médio da energia no seu cálculo, ao invés do preço momentâneo do mercado.
Além disso, o prazo de apoio aos geradores que antes não era determinado passou a ser
garantido por toda a existência do empreendimento com correções após períodos longos de
tempo. Essas duas mudanças contribuíram fortemente para uma mudança da atratividade dos
14
Tarifa de feed-in: é um mecanismo que tem como objetivo estimular o uso de fontes renováveis de
energia e aumentar a paridade de uso do sistema elétrico por diferentes tipos de energia. Tipicamente as
tarifas estão baseadas em três pontos: Acesso garantido ao sistema elétrico; contratos de longo-prazo; e
preços de compra da energia baseados no custo da geração de cada tipo de energia de fontes
renováveis.
15
Real Decreto 2818 de 1998.
65
investimentos em fontes renováveis de energia. A energia poderia ser vendida de duas formas:
aos distribuidores, recebendo uma tarifa regulada; ou diretamente ao mercado, recebendo o
preço de mercado somado a um prêmio adicional. Nesta revisão, estímulos adicionais foram
oferecidos a geradores de energia solar, melhorando também as condições de investimento
neste tipo de energia. Em dezembro de 2006, as fontes de energia renováveis apoiadas pelas
legislações descritas representavam 22% da energia elétrica vendida ao mercado espanhol
(GONZÁLES, 2008).
A revisão de 2007 (RD661/2007) manteve os aspectos modificados pela versão de 2004. Além
disso, reafirmou a prioridade de acesso da energia de fontes renováveis no sistema elétrico e
estabeleceu uma nova metodologia do cálculo da tarifa de energia paga. A tarifa de energia
continuou associada ao preço médio da energia do mercado, mas foi estabelecido um piso e
um teto no preço. O piso serve para proteger os geradores de preços muito baixos de energia e
o teto para proteger os consumidores de preços muito elevados na tarifa de energia cobrada.
Esse modelo protege as duas partes evitando a operação dos geradores de energia renovável
de uma forma prejudicial a eles ou ao mercado, mas permite ainda alguma liberdade na
variação da tarifa paga levando em conta as condições de mercado.
4.1.1.9
GRUPO 3: PRINCIPAIS POLÍTICAS: ALEMANHA
A lei alemã que suporta energias renováveis RESAct (Renewable Energy Sources Act) ou
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
é considerada por muitos a mais bem sucedida
(JACOBSSON, LAUBER, 2006). Os resultados alcançados na última década são animadores.
Veja a Figura 4.6.
66
Figura 4.6: Geração a partir de fontes de energia renováveis na Alemanha em GWh (adaptado de
BUSGUEN, DURRSCHMIDT, 2009)
Em 1990, foi estabelecida a primeira política de apoio às fontes renováveis de energia com o
uso de tarifas de feed-in, servindo de base para o desenvolvimento do mercado. Segundo esta
política, a energia de fontes renováveis deveria ser comprada pelo preço de mercado com a
adição de um prêmio que representava um porcentual do valor da energia. Os resultados foram
bons, mas o mercado se manteve dominado por poucos geradores. Com o EEG de 2000, que
ofereceu tarifas de feed-in fixas baseadas no custo de cada tipo de energia renovável, o
mercado já mais maduro encontrou as bases para um crescimento acelerado e para o
desenvolvimento de diversos grupos geradores. O EEG não estabelece metas de geração
evitando a criação de uma limitação do crescimento do mercado (MITCHELL, BAUKNECHT, et
al., 2006), estabelece contratos de longo-prazo (20 anos), obriga os operadores do sistema
elétrico a comprar toda energia produzida a partir de fontes renováveis e remunera os seus
geradores pela tarifa previamente estabelecida. O uso de geradores eólicos (em grandes
parques com até 1000MW de capacidade) e de células fotovoltaicas (mais voltadas para o uso
em pequena escala com geração distribuída) obteve avanços significativos (STENZEL,
FRENZEL, 2008) após a vigência desta lei.
Como descrito, o EEG suporta uma grande variedade de tecnologias de energia renovável e
apresenta valores diferenciados de remuneração para cada tipo ou subtipo de energia, sendo
este um dos principais fatores de sucesso no apoio às diversas tecnologias. Veja na Tabela 4.2
abaixo alguns exemplos.
67
Tabela 4.2: Remuneração (em centavos de euro por kWh) oferecida pelo EEG em 2003 por tecnologia
(adaptado de MITCHELL, BAUKNECHT, et al., 2006)
Tecnologia
Eólica
Remuneração
(ct€/kWh)
9,1
Capacidade menor que 100 kW
51,6
Capacidade menor que 5 MW
48,1
Capacidade menor que 500 kWe
10,0
Capacidade entre 500 kWe e 5 MWe
9,0
Capacidade entre 5 MWe e 20 MWe
8,5
Capacidade abaixo de 500 kWe
7,7
Capacidade entre 500 kWe e 5 MWe
6,5
Capacidade menor que 20 MWe
8,5
Capacidade maior que 20 MWe
7,0
Solar
Biomassa
Hídrica, resíduos
e esgoto
Geotérmica
Como pode ser visto cada tipo de fonte de energia apresenta sua remuneração e subtipos
baseados no tamanho das usinas também interferem no valor oferecido para a compra da
energia gerada.
Como resultado desta política, a geração de energia a partir de fontes renováveis de energia na
Alemanha atingiu crescimento significativo. Em 1990, somente 3,4% da energia elétrica
produzida vinha destas fontes. Em 2007, as renováveis respondiam por 14,2% da matriz de
energia elétrica Alemã. Com isso, a meta estabelecida pela legislação alemã de se obter 12,5%
da energia vinda destas fontes até 2010 foi ultrapassada com mais de dois anos de
antecedência (BUSGEN, DURRSCHMIDT, 2009).
4.1.2
DISCUSSÕES SOBRE POLÍTICAS INTERNACIONAIS
As políticas de apoio à energia renovável obtiveram resultados muito bons na Espanha, na
Alemanha e no Reino Unido. Nos dois primeiros, observou-se um crescimento acelerado na
geração de energia solar e eólica (STENZEL, FRENZEL, 2008). No terceiro, o crescimento das
eólicas também foi significativo, ainda que um pouco lento, mas o destaque aqui se dá
principalmente devido ao apoio explícito às energias renováveis de fontes oceânicas. As
políticas mais bem sucedidas usam tarifas de feed-in que se baseiam tipicamente em três
68
pilares (FELL, 2009): acesso garantido à interligação com o sistema elétrico; contratos de longo
prazo que garantam o retorno do investimento; e preços de compra da energia que sejam
baseados no custo de cada tipo de energia. Outros pontos importantes na elaboração de uma
política são a garantia de que possíveis instabilidades políticas e mudanças de governo não
tragam insegurança aos investidores, que haja um fator de degressão16 realístico, que não haja
limitações no tamanho do mercado (regras limitando o crescimento deste) e que os grupos
geradores de energia de fontes convencionais não se coloquem contra as renováveis freando o
seu crescimento. Como já foi dito, a legislação do Reino Unido também obteve resultados
interessantes, sobretudo no apoio às energias de fontes oceânicas. Entretanto, para uma
comparação dos dois principais modelos, adotados nestes países, convém se observar os
resultados obtidos com outras fontes, que se encontram em estágios mais maduros de
desenvolvimento. Na seção seguinte, pode-se ver uma comparação destes dois principais
modelos de legislação.
Comparação entre diferentes políticas de apoio a fontes renováveis
Segundo levantamento sobre a política energética mundial no fomento a fontes renováveis
(REN21, 2010), em 2010 existem mais de 100 países com algum tipo de política que apóia
energias renováveis. Elementos que fazem das políticas eficientes para o desenvolvimento do
mercado são o longo prazo, a previsibilidade, a combinação de variadas regulamentações
agindo de forma complementar e instrumentos que envolvam as autoridades federais e locais.
De forma geral, a maior parte das políticas estabelece como meta o atendimento de
porcentuais da sua matriz em um dado ano. Esse valor costuma variar entre 5 e 30%.
Entretanto, é comum se encontrar regras específicas para um tipo de fonte, como a Irlandesa
que estabelece a meta de 500MW de capacidade instalada em 2020, de energia de fontes
oceânicas.
Os principais tipos de políticas, além das tarifas de feed-in (mais de 50 países utilizam este
mecanismo) e dos sistemas de cotas (mais de 10 países) amplamente abordadas em
discussões dos próximos parágrafos, são subsídios ou compensações financeiras para
investimentos, incentivos fiscais, créditos por energia produzida, fundos de apoio e
16
Fator com o qual se diminui o prêmio dado a plantas novas à medida que a tecnologia avança e se
torna mais barata.
69
financiamento de projetos ligados a fontes renováveis, concorrências e leilões para fontes
específicas de energia.
Dentre as diversas formas de se desenvolver o uso de fontes de energia renováveis através de
leis, sem dúvida aquelas que obtiveram maior sucesso são as legislações que usam tarifas de
feed-in e sistema de cotas (em inglês, quotas) ou sistemas com certificados verdes negociáveis
(em inglês, Tradable Green Certificates). O primeiro tipo obteve forte sucesso em países como
Alemanha, Espanha e Dinamarca. O segundo, no Reino Unido. Veja na Figura 4.7 abaixo quais
as principais formas de apoio oferecidas nos países europeus (aqueles que possuem as
principais experiências no fomento às fontes renováveis de energia). Note que cerca de 20
países adotam políticas com tarifas de feed-in, pouco menos de 10 países adotam políticas de
cotas, um país possui um sistema misto (Itália) e um país adota uma política baseada apenas
em benefícios fiscais (Finlândia).
Figura 4.7: Políticas de apoio às energias renováveis na Europa (adaptado de BUSGEN,
DURRSCHMIDT, 2009)
Diversos artigos estabelecem comparações entre as diferentes políticas adotadas. De forma
geral eles se concentram na avaliação dos resultados obtidos com cada política (BUSGEN,
DURRSCHMIDT, 2009 e STENZEL, FRENZEL, 2008), no estudo das principais limitações de
cada modelo (BUTLER, NEUHOFF, 2008) e na análise de risco de cada sistema (MITCHELL,
BAUKNECHT, et al., 2006).
70
Os críticos apontam como principais falhas dos modelos baseados em tarifas de feed-in a falta
de exposição dos geradores de fontes renováveis a competição no mercado, dado que os
preços são garantidos pela lei. Entretanto, com esse tipo de política, a quantidade de energia
elétrica gerada a partir de fontes renováveis cresceu de forma muito mais acelerada que no
caso de países com sistemas de cotas. Em uma rápida comparação dos resultados obtidos, a
capacidade instalada de energia eólica em 2005 na Alemanha era de 18.000 MW, na Espanha
de 10.000 MW e no Reino Unido de 1.400 MW (STENZEL, FRENZEL, 2008). Entretanto,
apesar da alta capacidade instalada em países que adotaram tais políticas, o custo de geração
da energia renovável ainda é elevado. Por proteger os investidores com tarifas garantidas
anulando o risco do investimento, os geradores não são expostos a competição no mercado de
energia. Nesse contexto, projetos que não seriam tão interessantes economicamente tornamse viáveis onerando o custo da energia elétrica produzida para o consumidor final.
Sobre as políticas de cotas, exemplificadas pelo Reino Unido, os críticos dizem que apesar do
custo final da energia ser teoricamente menor que no caso anterior, o risco associado ao
negócio aumenta muito e torna o negócio pouco atrativo para investidores. Soma-se a isso o
fato dos certificados concedidos serem, até pouco tempo atrás, idênticos para as várias fontes
de energia que apresentam diferentes custos. Mais recentemente o conceito de bandas, com
diferentes quantidades de certificados para as tecnologias, vem sendo introduzido nestes
países eliminando a influência deste fator. É importante ainda observar que segundo o relatório
da European Comission de 2005, o custo da energia eólica em países com legislações
baseadas em cotas (Bélgica, Itália e países que compõe o Reino Unido) e certificados de
energia limpa são os mais caros da Europa (TOKE, LAUBER, 2007), o que contradiz aquilo que
deveria ser o principal benefício destas políticas.
EEG x RO
Uma comparação direta entre a política alemã (EEG), baseada em tarifas de feed-in, e a
política do Reino Unido (RO), baseada em um sistema de cotas com certificados de energia
limpa, pode ser feita para exemplificar como o risco do negócio interfere no sucesso de uma
legislação (MITCHELL, BAUKNECHT, et al., 2006). Três aspectos são analisados, o risco de
71
variação do preço, o risco de variação do volume17 de energia produzida no sistema e o risco
de balanceamento18 do sistema.
Comparando os dois modelos em termos de risco de preço, o EEG exclui o risco de geração ao
oferecer uma tarifa fixa por kWh produzido. O RO divide o valor a ser recebido em duas partes
(o preço da eletricidade gerada e o preço dos certificados de energia limpa) que oscilam
livremente de acordo com o mercado. Para as duas partes que fornecem renda ao gerador há
um grande risco associado, devido ao desconhecimento da renda futura.
Comparando o risco de volume, enquanto o EEG retira todo risco associado a essa variável,
oferecendo contratos de compra da energia elétrica com longo prazo, o RO expõe geradores
ao risco de não ter sua energia comprada devido à ordem de mérito. Em outras palavras, caso
o preço da energia em uma usina esteja caro comparado às demais, a energia desta não será
adquirida, sendo este mérito de compra deslocado para as geradoras de energia mais baratas.
Essa ordem de mérito é estabelecida de acordo com as cotas determinadas por lei que definem
o tamanho do mercado e funcionam neste caso como um limitador de crescimento.
Com relação ao risco de balanceamento do mercado, no EEG o operador compra a energia
gerada independentemente da flutuação da geração da energia, enquanto no RO, mais uma
vez o gerador fica exposto às variações do mercado de energia elétrica sob risco de não ter a
energia comprada no momento em que produz.
A duas legislações analisadas seguiram caminhos diferentes. O Reino Unido criou um modelo
baseado em mecanismos competitivos de mercado com objetivo de oferecer ao consumidor
final o menor custo de energia possível, deixando a maior parte do risco para os geradores. O
EEG seguiu o caminho contrário, assumindo que a redução do risco é essencial para o
desenvolvimento do mercado, mesmo que haja possibilidade de custos mais elevados. Os
resultados obtidos, principalmente no caso da energia eólica, pelo EEG são mais animadores e
essa política deve ser, em uma primeira abordagem, usada como base na elaboração de novas
legislações. Entretanto, outro fator muito importante que não pode ser desprezado é a vontade
política que funciona como um singular facilitador para o sucesso do apoio oferecido.
17
Representa o risco de nem toda a quantidade de energia produzida ser comprada.
Risco associado à variação na produção de energia elétrica. Um exemplo seria um gerador de energia
renovável produzir, devido a fatores climáticos, fora do horário de maior demanda e por isso não ter a
energia comprada pelo sistema.
18
72
4.1.3
POLÍTICA BRASILEIRA PARA ESTÍMULO DE FONTES RENOVÁVEIS DE ENEGIA
As políticas energéticas brasileiras têm como objetivos (GELLER, SCHAEFFER, et al., 2004):
diversificar a matriz energética, reduzir a necessidade de investimentos do governo no setor
(tornando o mercado mais atrativo para investidores privados), reduzir a dependência da
importação, melhorar a eficiência energética no consumo, desenvolver energias renováveis,
reduzir impactos ambientais e contribuir para o desenvolvimento social. Com o crescimento
projetado da indústria brasileira entre 2001 e 2020, há a expectativa de que as emissões de
CO2 cresçam em 20% no período, devido ao aumento do número de termelétricas (SZKLO,
SCHAEFFER et al., 2005).
É importante entender que, por contar com uma matriz de energia bem mais limpa que a média
mundial (veja a discussão do Capítulo 2) com sua base apoiada em grandes hidrelétricas é
normal vermos um atraso do país, com relação àqueles que contam com sistemas de geração
de energia poluentes, no estabelecimento de marcos regulatórios para o apoio a novas
tecnologias de geração.
Apesar da maior parte das emissões de CO2 do país ainda virem das queimadas e da uma
matriz de geração de energia elétrica brasileira ser baseada em hidrelétricas, um país com
vocação natural para a utilização de fontes renováveis tem como obrigação lutar para a adoção
de políticas que trabalhem para a diminuição da emissão de poluentes, tal qual acontece em
boa parte do mundo, restringindo, na medida do possível, o crescimento do número de
termelétricas.
Um exemplo de boas iniciativas existentes pode ser visto nos leilões de energia de reserva da
EPE (Empresa de Pesquisas Energéticas) realizados em 2009 e nos leilões de fontes
alternativas e de reserva realizados em 2010. As usinas de energia a biomassa e as eólicas,
fontes renováveis de energia, firmaram contratos para entrar em operação sempre que tiverem
recursos, gerando assim antes das termelétricas a combustíveis fósseis. Além disso, com a
política adotada, o preço da energia a ser comercializada a partir destas fontes já começa a se
tornar competitivo, se comparado às tradicionais.
A versão do PDE (Plano Decenal de Energia) lançada em 2010 pela EPE, que dispõe sobre o
planejamento energético brasileiro até 2019, está alinhada com esse plano, pois defende que a
73
partir de 2013 não entrariam mais em operação termelétricas acionadas a combustíveis fósseis
e propõe o uso das fontes renováveis (eólica, biomassa e PCHs) como substitutas dos
combustíveis fósseis. É um plano interessante que traz desafios para a segurança do sistema
interligado nacional, pois cada vez menos a matriz de energia elétrica seria composta pelas
termelétricas, usinas que apresentam alto fator de capacidade e por isso maior segurança de
fornecimento de energia em situações de seca no Brasil. Esse objetivo é questionável e a
própria EPE já apresentou planos para novas termelétricas (VALOR, 2010). O grande desafio é
trazer segurança ao sistema elétrico com o uso de fontes intermitentes que, ao contrário das
hidrelétricas com reservatório e das térmicas, não têm flexibilidade para operar nos momentos
de maior demanda.
No Brasil, ainda não existe uma legislação claramente voltada ao desenvolvimento da energia
de fontes oceânicas (RICARTE, 2007). Mesmo para outras fontes em estado mais maduro de
desenvolvimento há pouco. Entretanto, há diversas leis voltadas para o setor de energia (com
foco na geração hidrelétrica e termelétrica) e para a área de petróleo e gás. Essas leis formam
a base do estudo dos aspectos legais para implantação de tecnologias para geração de
energia a partir de fontes renováveis com foco nas oceânicas e uma breve relação de leis e
políticas brasileiras no fomento às fontes renováveis de energia e outros temas de interesse
pode ser vista na Tabela 4.3 abaixo. Há também uma série de projetos de leis dedicados a
fontes de energia alternativas e renováveis e até mesmo alguns dedicados também à geração
de energia de fontes oceânicas. Merece um especial destaque o projeto de lei No 630 de 2003
que menciona de energias renováveis e dedica uma parte do texto a energia das ondas e das
marés. Uma discussão mais profunda se encontra nas próximas páginas e é complementada
pelo Anexo A que apresenta um maior detalhamento das principais leis e projetos de leis
existentes no Brasil com relevância para o tema estudado.
74
Tabela 4.3: Algumas leis e políticas brasileiras no fomento às energias renováveis e áreas afins
Instrumento jurídico
Descrição
o
Lei Federal N 8.617, de Dispõe sobre o mar territorial, a zona contígua, a zona econômica exclusiva e a plataforma
4 de janeiro de 1993
continental brasileira. Determina que os recursos contidos nestas zonas pertençam à união.
Determina o fim do monopólio estatal do petróleo da União, regulamenta a forma com a
o
Lei Federal N 9.478 de qual são feitos novos contratos de exploração e produção de petróleo, cria a ANP (Agência
06 de agosto de 1997 Nacional do Petróleo) e o CNPE (Conselho Nacional de Política Energética) e dispõe sobre
(Lei do Petróleo)
a política energética nacional. Regulamenta a concessão dos blocos de exploração de
petróleo.
o
Lei Federal N 9.991 de Fala sobre a realização de investimentos em pesquisa e desenvolvimento em energia de
24 de julho de 2000
fontes renováveis.
o
Dispõe sobre a criação do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica
(PROINFA).
o
Obriga as concessionárias, as permissionárias e as autorizadas de serviço público de
Distribuição de energia elétrica do Sistema Interligado Nacional (SIN), por meio de licitação
na modalidade de leilões, a garantir o atendimento à totalidade de seu mercado.
Lei Federal N 10.438
de 26 de abril de 2002
Lei Federal N 10.848
de 15 março de 2004
Regulamentação da energia de reserva destinada a aumentar a segurança no fornecimento
o
Decreto N 6.353, de 16
de energia elétrica ao SIN, proveniente de usinas especialmente contratadas para garantir
de janeiro de 2008
o consumo anual de energia elétrica no País.
Estabelece incentivos à produção de energia elétrica de fontes alternativas renováveis e
o
Projeto de Lei N 630 de biocombustíveis, estimula a realização de pesquisas voltadas a este tema e ao hidrogênio
2003
para fins energéticos e cria o Fundo Nacional para Pesquisa e Desenvolvimento das Fontes
Alternativas Renováveis. Fala do estímulo a energias das ondas e a energia maremotriz.
Cria a Agência Nacional de Energias Renováveis (ANER), com o objetivo de coordenar o
o
Projeto de Lei N 465 de
processo de transição do uso intensivo de energias não renováveis para as fontes
2009
alternativas.
Entre as principais leis existentes no Brasil, algumas merecem um destaque especial. O
conteúdo destes instrumentos jurídicos pode direta ou indiretamente ser útil para o
desenvolvimento de uma legislação voltada para o apoio de energias renováveis do mar. De
forma direta, leis complementares podem ser estabelecidas no atendimento a leis existentes,
acelerando o processo. De forma indireta, leis ou políticas estabelecidas podem ser usadas
como base para o desenvolvimento de novas leis.
A primeira lei a ser mais explorada neste trabalho, é a Lei Federal No 8.617, de 4 de janeiro de
1993 dispõe sobre o mar territorial, a zona contígua, a zona econômica exclusiva e a
plataforma continental brasileira. Ela está em acordo com a Convenção das Nações Unidas
sobre o Direito do Mar (CNUDM) – assinada pelo Brasil em 10 de dezembro de 1982 e
ratificada em 22 de dezembro de 1988. A definição de cada uma das zonas (veja a Figura 4.8)
é de grande importância para o estudo de geração de energia de fontes renováveis do mar,
pois é nestes ambientes que se encontram os recursos necessários para exploração do
75
potencial energético e é também neste meio onde será instalada a maior parte dos
conversores. Veja uma descrição detalhada em adição à Figura 4.8 no ANEXO A.
Figura 4.8: Limites do Mar – MARINHA DO BRASIL, 2009
A Lei Federal No 9.478 de 06 de agosto de 1997 possui grande importância no cenário
energético nacional e é também conhecida como lei do petróleo. Ela reformulou o setor de
petróleo e gás (MARIANO, LA ROVERE, 2007), regulamentando a forma com a qual passaram
a ser feitos novos contratos de exploração e produção de petróleo. Ela fala também sobre a
política energética nacional e cria a ANP (Agência Nacional do Petróleo) e o CNPE (Conselho
Nacional de Política Energética). A ANP é a agência que regula o setor de petróleo no país e o
CNPE é um órgão de assessoramento do governo para formulação de políticas nacionais e
diretrizes de energia, com objetivo de estabelecer o aproveitamento natural dos recursos
energéticos do país, rever periodicamente a matriz energética e determinar diretrizes para
programas específicos. A ANP e o CNPE são órgãos que possuem extrema relevância no
cenário energético brasileiro, contribuindo fortemente na elaboração das suas políticas.
Nesta lei, é estabelecida a criação dos leilões de concessão de blocos de petróleo. Este
formato é importante, pois quase todo o petróleo brasileiro está localizado em ambiente
offshore (no mar) e os recursos existentes no mar pertencem à união não podendo ser
vendidos e devem por isso ser concedidos por um período de tempo. Em cada leilão, a ANP
divulga através de um edital os blocos que serão licitados fornecendo a ordem de licitação e
regulamentando todo o processo do leilão, bem como seus participantes. Aquele que oferece o
melhor preço por cada bloco recebe o direito de explorá-lo num regime de concessão.
Entretanto, o vencedor é obrigado ainda a pagar royalties e taxas de desempenho sobre o
volume de produto produzido. Isso faz com que parte da remuneração seja recebida pelo
76
licitante somente quando comprovada a produção do bloco (ESTEVES, 2007). Com isso, o
risco é dividido entre as duas partes, pois a remuneração total sobre a área concedida só virá
caso os resultados do vencedor sejam positivos.
Entre a promulgação da Lei No 9.478 em 1997 e o final de 2009 aconteceram 10 rodadas de
leilões de concessões de blocos de petróleo. Nos primeiros 9 leilões (FERRICHE, 2009), foram
licitados 1.261.188 km2 de área de blocos de exploração . Destes foram concedidos 454.596
km2 (área semelhante à soma dos estados de São Paulo e do Paraná). Em média houve 37
empresas habilitadas para cada um dos leilões, sendo 73% destas de origem estrangeira. Em
53% dos blocos arrematados nos 8 primeiros leilões (MATTOS, 2008), a Petrobrás esteve
envolvida sozinha ou com parceiros. Os resultados revelam o sucesso dos leilões destacado
pelas grandes áreas concedidas e pela diversidade dos participantes, se comparado ao
monopólio anteriormente existente.
Com a apresentação da descoberta pela Petrobrás das reservas de petróleo na camada do
pré-sal19 em 2009, o governo iniciou, em meados de 2009, uma tentativa de remodelar a lei do
petróleo para rever e aumentar o papel do estado e da Petrobrás na indústria do petróleo. O
governo afirma que as reservas do pré-sal apresentam baixos riscos exploratórios e defende
que o petróleo, mesmo depois de extraído deve pertencer ao estado. O Ministério de Minas e
Energia é o responsável por elaborar a nova lei, que até o fim de 2010 não havia sido
apresentada. Aparentemente, a nova lei representaria um movimento contrário ao praticado
pela Lei No 9.478 de 1997, e iria em uma direção semelhante à lei No 2004 de 1953,
sancionada pelo então presidente Getúlio Vargas, que definia o monopólio brasileiro sobre o
petróleo.
Um importante apoio para a viabilização de projetos com tecnologias que apresentam custos
elevados por estarem em estágio inicial de desenvolvimento foi dado pela Lei Federal No 9.991
de 24 de julho de 2000. Ela obriga empresas do setor de energia elétrica a destinar parte da
sua renda para a realização de investimentos em pesquisa e desenvolvimento. O projeto da
primeira usina de energia das ondas brasileira, da COPPE/ UFRJ, a ser instalado no Porto do
19
A camada do pré-sal se estende do estado do Espírito Santo até Santa Catarina com cerca de 800
quilômetros incluindo três grandes bacias (Espírito Santo, Campos e Santos). O petróleo é encontrado
abaixo do leito marítimo em profundidades que às vezes passam dos 7 mil metros, abaixo de uma
extensa camada de sal que conserva a qualidade do petróleo. As estimativas indicam reservas de até
100 bilhões de boe (barris de óleo equivalente) o que colocaria o Brasil entre os 10 maiores detentores
de reserva do mundo (FOLHA DE SÃO PAULO, 2009).
77
Pecém no Ceará ainda no ano de 2010 está sendo custeado com verbas de uma empresa
privada entregue aos desenvolvedores da tecnologia por meio desta lei.
A Lei Federal No 10.438 de 26 de abril de 2002 criou o Programa de Incentivo às Fontes
Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA). A Lei tinha como objetivo aumentar a participação
da energia elétrica produzida no Brasil no Sistema Interligado Nacional por empreendimentos
concebidos com base em três fontes renováveis de energia: eólica, pequenas centrais
hidrelétricas e biomassa. O apoio se restringia ao oferecimento de estímulos a apenas três
fontes de energia, mas representou um movimento importante no desenvolvimento de fontes
de energia renováveis. Mais do que isso, mostrou a vontade política do país em investir em
alternativas energéticas, mesmo que de forma ainda limitada.
No PROINFA foram estabelecidos contratos de compra de energia de 15 anos para
empreendimentos que começassem a operar até 30 de dezembro de 2006. Foram contratados
projetos totalizando 3.299,40 MW de capacidade (1.423 MW de eólica, 1.191 MW de PCHs e
685 MW de biomassa).
Diversos problemas aconteceram, principalmente com as Usinas Eólicas (dificuldade de
atendimento ao índice de nacionalização de 60% e problemas de prazo de fornecimento com
os produtores de turbinas eólicas devido ao aquecimento do mercado), e o prazo de início de
operação não foi atendido na grande maioria dos empreendimentos. Em resposta a isso, a Lei
Federal No 11.943 de maio de 2009 definiu que o prazo para início de funcionamento das
instalações seria prorrogado para 30 de dezembro de 2010.
Veja a Tabela 4.4 abaixo com um resumo dos dados apresentados.
Tabela 4.4: Projetos em operação e com prazo postergado no PROINFA (adaptado de MME, 2009)
Em operação
Prazo postergado
MW
% do tipo
MW
% do tipo
PCH
925
78
266
22
Biomassa
504
74
181
26
Eólica
385
27
1038
73
Total
1814
1485
78
Além disso, o PROINFA estabelece um limite de até 20% da capacidade a ser instalada de
uma fonte em um mesmo estado. Com isso, estabelece um limite máximo de capacidade por
estado, o que acaba limitando o desenvolvimento das regiões mais promissoras. O objetivo
seria oferecer a oportunidade de desenvolvimento a vários estados. Soma-se a essa, a
restrição da capacidade máxima a ser atendida estabelecida pelo programa de 3.300 MW de
capacidade a ser instalada com 1/3 do total para casa fonte. Os dois fatores, lógicos sobre o
ponto de vista de igualdade no desenvolvimento, representariam uma forte limitação do apoio
concedido freando uma possível aceleração de um dos tipos de energia renovável ou de uma
região.
A lei 10.848 em seu artigo 2º e o Decreto Nº 5.163 de 2004 obrigam as concessionárias, as
permissionárias e as autorizadas de serviço público de Distribuição de energia elétrica do
Sistema Interligado Nacional (SIN), por meio de licitação na modalidade de leilões, a garantir o
atendimento à totalidade de seu mercado no Ambiente de Contratação Regulada20 (ACR). Os
vencedores de um leilão de energia são definidos pelo critério de menor tarifa. São, portanto,
aqueles que oferecerem a geração de energia pelo menor preço por Mega-Watt hora (MWh)
produzido para o atendimento da demanda prevista.
No caso dos leilões de energias renováveis (2007 e 2010) e de energia de reserva (um leilão
de biomassa em 2008, um de eólica em 2009 e um de eólica e biomassa em 2010), existe um
pouco mais de flexibilidade na hora de se definir qual o prazo para o início de operação e qual
a duração do contrato do que nos leilões destinados a hidrelétricas e termelétricas. O prazo
varia de acordo com as características do tipo de recurso utilizado para obtenção da energia.
O leilão de energia de reserva específico para energia eólica aconteceu em dezembro de 2009
e contou com a participação de 339 possíveis usinas (136 agentes) inscritas, totalizando uma
20
(CARNEIRO, 2006) “Foram criados dois ambientes para a negociação de energia elétrica: o Ambiente
de Contratação Livre (ACL) e o Ambiente de Contratação Regulada (ACR). Os agentes vendedores de
energia elétrica (Geradores, Importadores, Produtores Independentes e Comercializadores) podem
participar de ambos os ambientes.”
“As relações comerciais entre os agentes no ACL são livremente pactuadas e regidas por contratos
bilaterais de compra e venda de energia elétrica, nos quais estão estabelecidos prazos e volumes.”
“Já em relação ao ACR, a negociação de energia elétrica ocorre através dos leilões de energia de longo
prazo. Os agentes que compram a energia são as distribuidoras, para o consumo dos seus clientes,
também chamados de consumidores cativos. Através dos leilões, as distribuidoras passaram a ter
obrigação de contratar 100% da demanda para períodos de tempo determinados pelo MME. Dessa
maneira, estão proibidas de realizar qualquer comércio no ACL.”
79
capacidade total de 10.005 MW. Foram contratados 753 MWmédios21 de energia de 71 usinas,
com capacidade total de 1.805,7 MW (montante três vezes superior a todo o parque eólico na
época em operação no país, que contava com 602 MW). Os vencedores receberam o direito de
vender energia durante 20 anos, reajustando o valor de acordo com a variação do IPCA, com
entrega de energia a partir de 1º de julho de 2012. O preço médio negociado foi de R$
148,3/MWh.
Os leilões de energia de reserva e de fontes alternativas tiveram resultados surpreendentes
para as fontes renováveis, com destaque para a energia eólica. Os leilões, que aconteceram
em agosto de 2010, contrataram 441,5 MWmédios e 714 MWmédios, respectivamente. Das
três fontes contratadas, 70% da energia se concentrou nas eólicas, 25% em UTEs a biomassa
e 5% em PCHs. O preço médio dos dois leilões, que tornaram a energia contratada eólica pela
primeira vez mais barata que as demais, foi de R$133,56/MWh. O preço médio para eólica foi
de R$130,86/MWh, para biomassa foi de R$144,20/MWh e, para PCHs, foi de R$141,9/MWh.
Foram 89 empreendimentos com capacidade instalada de 2.892,2 MW. Os resultados destes
leilões confirmaram a boa fase da energia eólica no país, atraindo cada vez mais investimentos
de empresas brasileiras e estrangeiras no setor.
A seguir são descritos dois projetos de leis que poderiam contribuir fortemente com o
desenvolvimento de fontes renováveis. O Projeto de Lei No 495 de 2009 propõe a criação da
Agência Nacional de Energias Renováveis (ANER), com o objetivo de coordenar o processo de
transição do uso de energias não renováveis para as fontes alternativas renováveis. A agência
seria responsável por estabelecer políticas públicas para apoiar o desenvolvimento da matriz
energética brasileira. São consideradas pelo PL fontes de energia renovável aquelas cuja
utilização não implica no seu esgotamento no futuro, tais como energia das ondas, das marés,
dos ventos, geotérmicas, hidrelétricas, solares, de biomassa e hidrogênio.
Finalmente, o Substitutivo ao Projeto de Lei No 630 de 2003 estabelece incentivos à produção
de energia elétrica de fontes alternativas renováveis e biocombustíveis. Além disso, cria o
Fundo Nacional para Pesquisa e Desenvolvimento das Fontes Alternativas Renováveis. O
projeto representa um avanço sem precedentes na legislação brasileira, pois propõe estímulos
21
Neste caso, MWmédios se refere à quantidade de energia firme a ser fornecida, dado que as usinas
possuem um fator de capacidade (proporção entre a produção efetiva da usina e a capacidade total
máxima se esta tivesse operado em carga máxima no período de um ano) médio de 41,7%. Portanto,
1.805,7 x 0,417 = 753 MWmédios.
80
inovadores às fontes renováveis de energia no Brasil, além de ser o primeiro instrumento
jurídico a dispor também sobre energia de fontes oceânicas.
Segundo o PL, no atendimento à Lei No 10.848 de 2004, as concessionárias, permissionários e
distribuidoras são obrigadas a contratar, a partir de 2011 e por 10 anos, através de leilões uma
capacidade mínima de 200 MWmédios de energia eólica, 200 MWmédios de energia de PCHs
e 200 MWmédios de energia de biomassa. Os contratos de compra de energia firmados terão
validade de 20 anos e a seleção dos escolhidos será pelo critério de menor preço. Para
estimular os produtores de energia renovável, o PL obriga os agentes de distribuição a atender
a uma demanda que faça com que as fontes renováveis gerem no mínimo 5% do incremento
de geração de energia elétrica anual. Para usinas com capacidade entre 50 kW e 1.000 kW, o
valor de compra da energia se dará pelo Valor Anual de Referência22 (VR) somado a um
prêmio. Com isso, o gerador vende a energia produzida pelo preço de mercado e tem acesso
ao prêmio adicional para cada MWh vendido referente ao porcentual do VR estabelecido para
cada fonte.
Para PCHs, será dado um acréscimo de 10%. No caso de termelétricas movidas a biomassa
proveniente de resíduos urbanos e tratamento de esgoto, o incremento é de 20%. Para energia
proveniente de fontes eólicas, solar, geotérmica, maremotriz e de ondas do mar, o prêmio é de
50%. Os contratos terão duração de 20 anos. No sistema isolado os respectivos prêmios para
as tecnologias já citadas serão de 15%, 30% e 75% e o prazo dos contratos será de 25 anos. O
projeto de lei garante aos produtores isenção do pagamento de tarifas de uso dos sistemas de
transmissão e distribuição de energia elétrica, obriga as distribuidoras a comprar toda a energia
proveniente de microgeração (menor que 50kW) que utilizem fontes alternativas renováveis e
rateia os custos destas contratações entre os consumidores finais.
4.1.4
DISCUSSÕES SOBRE POLÍTICA ENERGÉTICA BRASILEIRA
Um exercício desafiador, mas muito importante é entender o que poderia ser aproveitado ou
adaptado para a criação de uma legislação para as energias de fontes oceânicas no Brasil.
Como podemos ver, algumas experiências vividas no país podem ser úteis para o
desenvolvimento
deste
setor
que
se
encontra
ainda
em
estágio
embrionário
de
22
Valor Anual de Referência (VR): É calculado pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e é
função do valor médio de aquisição nos leilões de compra de energia elétrica A-5 e A-3. É
regulamentado pelo Decreto Nº 5.163, de 30 de julho de 2004.
81
desenvolvimento. Somando-se a isso as experiências de outros países, boas conclusões
podem ser estabelecidas.
Flexibilidade do sistema
Como a capacidade de geração a partir de fontes renováveis (excluindo-se as hidrelétricas)
ainda é muito pequena, não é tarefa evidente diminuir a quantidade de energia gerada a partir
dos combustíveis fósseis. As termelétricas acionadas com uso destes combustíveis possuem
elevada disponibilidade23 e um alto fator de capacidade24 e atendem ao país em caráter
emergencial, com alta flexibilidade, entrando em operação quando falta água nos reservatórios.
De forma geral, fontes renováveis apresentam fatores de capacidade mais baixos que o de
termelétricas (que podem chegar a mais de 90%), devido à dependência dos recursos que são
afetados por aspectos climatológicos. Dentre as fontes renováveis os fatores de capacidade
são próximos de 55%, no caso de hidrelétricas, 30-40% para energia eólica, 10-20% para
energia solar e 55% para energia das ondas (RICARTE, ESTEFEN, 2003). Esses números
revelam uma das limitações das fontes renováveis que forçam a instalação de uma capacidade
maior do que a que seria necessária para usinas que operassem com fator de capacidade mais
elevado. Mais do que isso, a falta de flexibilidade das fontes renováveis (exceto hidrelétricas
com reservatórios) confere a elas um risco operativo que impede uma participação majoritária
destas na matriz de energia elétrica brasileira.
Complementaridade
Uma saída parcial para esta questão consiste em conhecer o clima e prever a disponibilidade
dos recursos, podendo adequar a matriz energética a essas características. Desta forma, podese aproveitar a complementaridade que as fontes renováveis apresentam e acionar um número
menor de termelétricas, por menos tempo. Veja na Figura 4.9, gráficos mostrando a
complementaridade dos recursos hídricos (Figura 4.9a) e eólicos (Figura 4.9b) na região
23
A disponibilidade de uma usina é a quantidade de tempo na qual esta está apta a produzir energia
elétrica, dividida pela quantidade de tempo do período analisado. Está relacionada às paradas para
manutenção ou por outros motivos que impeçam a usina a produzir energia elétrica.
24
O fator de capacidade de uma usina é a relação entre a quantidade de energia produzida e a
quantidade de energia que seria produzida caso a usina operasse 100% do tempo na sua capacidade
máxima. Leva em conta o tempo em que não há recursos disponíveis para geração de energia (por
exemplo, a ausência de ventos para geração eólica), o tempo em que não há demanda por energia (por
exemplo, a parada forçada de uma usina por causa do preço elevado da sua energia em comparação
com as demais) e parada por outros motivos.
82
nordeste do Brasil, representados pelo reservatório do Sobradinho e um parque eólico a ser
instalado na costa cearense (DUTRA, SZKLO, 2007). A interação entre aspectos tecnológicos,
climatológicos e de regulamentação é um elemento crítico para o desenvolvimento de uma
matriz limpa de geração de energia elétrica no país.
(a)
(b)
Figura 4.9: Complementaridade hidro-eólica (DUTRA, SZKLO, 2007) – (a) Reservatório do Sobradinho e
(b) Capacidade do parque eólico a ser instalado na costa cearense e curva para energia das ondas
Um ponto interessante é destacado na Figura 4.9b através de uma curva vermelha. Para a
energia das ondas os períodos com maior ocorrência de ondas é muito semelhante ao período
com maior ocorrência de ventos. Portanto, a energia das ondas poderia também ser usada de
forma complementar a energia hidrelétrica em uma aplicação nesta região brasileira. Usinas de
energia das ondas e dos ventos poderiam trabalhar em paralelo gerando energia nos períodos
de seca, mantendo a água nos reservatórios das hidrelétricas.
EEG x PROINFA
Uma comparação interessante pode ser feita levando em conta as experiências de outras
nações que se encontram em um grau mais amadurecido no estímulo às fontes renováveis de
energia e estabelecendo uma comparação entre a principal política brasileira, o PROINFA, e a
legislação alemã, o EEG (KISSEL, KRAUTER, 2006).
O EEG, já descrito na seção 4.1.1.9 deste trabalho, oferece tarifas para geradores de energia
renovável com valores bem acima do preço de mercado. Estas tarifas, que têm um valor fixo
conhecido pelo investidor, somadas a contratos de longo prazo formam a base desta política. A
primeira estratégia brasileira no fomento às fontes renováveis, o PROINFA, usou também como
referência as experiências europeias baseadas em tarifas de feed-in. Entretanto, as políticas
brasileiras e o cenário econômico (cenário instável, inflação, altas taxas de juros e elevado
83
risco país, em comparação com a realidade alemã) diferem bastante do que se vê na Europa e
a adaptação das experiências de outros países é muito complexa.
Uma limitação do caso brasileiro se encontra nas altas taxas de juros associadas a
empréstimos. O financiamento de projetos de longo prazo se torna proibitivo, sendo o BNDES25
(Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social) o mais importante financiador de
projetos de energia renovável, por oferecer taxas mais acessíveis. O valor a ser financiado pelo
banco está associado ao índice de nacionalização da usina. De forma geral, a viabilidade do
investimento está fortemente ligada ao financiamento obtido junto ao BNDES que deve ser
pago em um prazo de até 12 anos (KISSEL, KRAUTER, 2006). Essa dificuldade não existe na
Alemanha devido à existência de taxas de juros bem mais acessíveis.
No programa alemão, dois benefícios são oferecidos formando o prêmio para o gerador: O BC
(Basic Compensation ou Compesação Básica), concedido durante os 20 anos de contrato de
compra de energia e o IC (Initial Compensation ou Compensação Inicial), oferecida nos cinco
primeiros anos, permitindo uma recuperação mais acelerada do investimento no início da
operação. Devido à estabilidade política e econômica, estes valores não são corrigidos pela
inflação durante o seu período de validade. Mesmo o BC, que sofreria maior impacto, por
causa do prazo mais longo não sofre correção. A inflação alemã varia entre 1 e 2% ao ano (o
valor do benefício representa após 20 anos algo entre 67 e 82% do valor inicial).
No Brasil, alcançamos com frequência marcas inflacionárias em torno de 7% ao ano (média de
10% ao ano entre 1996 e 2005). Sem um reajuste ligado à inflação, teríamos após 20 anos um
valor próximo a 30% do oferecido inicialmente. Por isso, o PROINFA, estabelece uma correção
atrelada ao IGP-M26 estabilizando o valor do prêmio oferecido ao longo do tempo.
Aparentemente esta é uma boa estratégia, mas vemos suas implicações na Figura 4.10 abaixo.
25
Órgão vinculado ao Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior e tem como objetivo
apoiar empreendimentos que contribuam para o desenvolvimento do Brasil.
26
Índice Geral de Preços do Mercado - IGP-M, divulgado mensalmente pela FGV (Fundação Getúlio
Vargas).
84
9
EEG
% do prêmio total oferecido
8
PROINFA
7
6
5
4
3
2
1
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Ano
Figura 4.10: Porcentual do prêmio oferecido durante a vida de um projeto de energia eólica no Brasil e
na Alemanha em função do tempo (adaptado de KISSEL, KRAUTER, 2006)
De forma geral, o perfil das tarifas oferecidas na Alemanha parece estar mais bem adaptado ao
longo do tempo de um projeto de geração de energia. Um benefício maior é oferecido nos
primeiros 5 anos, acelerando a recuperação do investimento. Esses primeiros anos são muito
importantes, pois este é o período no qual se faz a amortização do empréstimo concedido
(KISSEL, KRAUTER, 2006) e é também nos primeiros anos em que se paga o custo de
construção e instalação do empreendimento (CAPEX). Nos últimos anos do projeto valores
mais baixos são admissíveis, pois o financiamento já foi pago e tem-se apenas o custo
operacional (OPEX). Essa relação torna o perfil alemão bem mais razoável. Veja a Figura 4.10
novamente. Ela revela a relação de distribuição do prêmio ao longo do tempo e enfatiza a
maior distribuição do valor nos primeiros anos para o EEG, contra uma distribuição uniforme do
PROINFA.
Comparação do Brasil com o mundo
Com o objetivo de se estabelecer uma primeira avaliação das políticas existentes no Brasil e no
mundo e basear a discussão dos caminhos a ser seguidos no país, é feita a seguir uma
comparação na forma matricial das políticas, dos recursos existentes e da participação de
85
fontes renováveis nas matrizes de diversos países,
países, além de uma segunda análise mais focada
na energia de fontes oceânicas.
oceânicas Por ser uma avaliação inédita e preliminar, alguns dos seus
se
dados fazem parte de uma análise em parte limitada elaborada neste trabalho,
trabalho de acordo com
as referências do mesmo.
Em uma primeira comparação, podemos ver a Figura 4.11
4. que estabelece a maturidade dos
incentivos oferecidos por cada nação, a quantidade de recursos renováveis existentes em cada
país (BOYLE, 2004) e o porcentual da sua matriz de energia elétrica que é atendido por fontes
renováveis (PEW, 2010), excluindo grandes hidrelétricas. A maturidade dos incentivos é função
da análise feita ao longo deste capítulo e indica quão eficientes as políticas são no fomento às
fontes renováveis. A quantidade de recursos reflete o tamanho das reservas de fontes
renováveis de energia (eólica, solar, geotérmica, ondas, marés, diferencial de temperatura,
biomassa
a e pequenos aproveitamentos hídricos) e seu potencial.
potencial. Seriam aqueles que teriam
maior potencial de utilização de fontes limpas. O tamanho das bolhas representa em uma
análise visual qual o porcentual da matriz de geração de energia elétrica de cada país é
atendida por estas fontes,, representando as maiores bolhas o equivalente a 25
25-30% da matriz
de energia elétrica de países como Portugal e Alemanha
Alemanha.
Figura 4.11: Comparação
omparação da maturidade dos incentivos a fonte
fontes renováveis
86
Claramente, países como Alemanha,
Alema
Dinamarca, Espanha e Portugal se destacam na
comparação por serem os únicos que possuem mais de 20% da sua matriz de energia elétrica
atendida por fontes renováveis. Essa
Ess avaliação é distorcida,, pois países como o Brasil
(principalmente) e a China possuem
possuem uma grande capacidade hidrelétrica instalada que não é
considerada na análise.. Entretanto, é interessante observar que, de forma geral, os países que
possuem maior maturidade na política energética no fomento a essas fontes são aqueles que
se destacam com maior capacidade instalada,
instalada mas não necessariamente aqueles que
possuem os mais significativos recursos. Isso mostra o quão importante é o apoio político para
o desenvolvimento de fontes renováveis de energia.
Uma segunda comparação é feita, levando em conta somente a energia renovável de fontes
oceânicas. Neste caso comparamos apenas a maturidade dos incentivos com a quantidade de
recursos existente em cada nação. A avaliação da capacidade instalada iria distorcer muito a
comparação, devido ao estágio
estágio mais inicial de desenvolvimento destas tecnologias. Veja a
Figura 4.12.
Figura 4.12: Comparação
omparação da maturidade dos incentivos a energia renovávell de fontes oceânicas
Neste caso, vemos um comportamento similar ao observado na comparação anterior.
anterior Os
países
aíses que possuem os mais abundantes recursos de energia renovável de fontes oceânicas,
87
incluindo a energia das ondas, das marés, do diferencial de temperatura e de salinidade
(BOYLE, 2004 e NIHOUS, 2007), não são os que possuem maior maturidade nas políticas de
incentivo do uso destas tecnologias. Mais uma vez, os mais significativos resultados estão em
nações com quantidade de recursos nem sempre tão abundantes.
Projeto de Lei No 630 de 2003
O projeto de lei No 630 de 2003 representa uma interessante oportunidade para o apoio ao uso
de energias renováveis, pois estabelece obrigatoriedade na aquisição de energia destas fontes
por parte das concessionárias, permissionárias e autorizadas do serviço publico de transmissão
elétrica. No caso da energia das ondas e a maremotriz (em plantas entre 50 kW e 1000 kW), o
estímulo é de 50% (ou 75% para sistemas isolados) sobre o valor de referência para compra de
energia. Isso é um grande atrativo. Como exemplo, a tecnologia que vem sendo desenvolvida
pela COPPE para geração de energia elétrica a partir das ondas conta com uma capacidade
estimada de 100 kW e por isso seria elegível para tal benefício. Por exemplo, para instalação
de uma segunda usina do tipo em um local como Fernando de Noronha (como exemplo de
sistema isolado27), haveria um prêmio de 75% acima do valor de referência, representando
uma possibilidade de venda de energia a um preço superior, o que é um bom atrativo para o
desenvolvimento do projeto. O PL dá outros estímulos além dos citados. Por exemplo, torna
obrigatória a contratação de 600MW de capacidade de energia de centrais maiores que
1.000kW que funcionem com energia eólica, de biomassa ou de PCHs, cria um Fundo Nacional
para P&D para fontes alternativas renováveis, oferece desconto de TUST28 e TUSD29 para
fontes renováveis, estimula o uso de aquecimento solar térmico, entre outros. Caso aprovado e
corretamente aplicado, este seria mais um avanço no desenvolvimento de fontes alternativas
renováveis de energia no Brasil.
Entretanto o projeto de lei apresenta diversos pontos questionáveis onde melhorias podem ser
propostas. Primeiro, oferece bandas com diferentes prêmios somente para usinas pequenas
(entre 50 kW e 1.000 kW). Para estas, as bandas são ineficientes, pois apresentam prêmios
idênticos para fontes de energia renovável em estágio maduro (energia eólica, por exemplo),
27
Todo o local que não faz parte do Sistema Interligado Nacional (SIN) é chamado de Sistema Isolado e
este conta com uma legislação específica que tem como objetivo garantir o direito de acesso à energia a
todo cidadão brasileiro.
28
TUST – Tarifa de Uso do Sistema de Transmissão de energia elétrica.
29
TUSD – Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição de energia elétrica.
88
intermediário (energia solar, por exemplo) e em estágio inicial de desenvolvimento (energia das
ondas, por exemplo). Os sistemas de bandas deveriam levar em conta o tipo da fonte e o custo
associado à geração desta energia para definição do prêmio a ser oferecido (veja a Tabela 4.2
com o exemplo alemão). Além disso, o valor do prêmio não deveria representar um porcentual
fixo do valor de referência da energia elétrica. Isso porque o valor da energia é uma variável
que flutua livremente de acordo com o mercado, atendendo às relações de oferta e procura e
mais do que isso, a questões climáticas, como o regime de chuvas. Associar o prêmio a uma
variável imprevisível no longo prazo aumenta muito o risco do investidor, diminuindo
consideravelmente a capacidade de apoio ao desenvolvimento de usinas de energia elétrica
com fontes renováveis em estágio mais inicial de desenvolvimento. Por isso, o prêmio deveria
ser constante ou ser função de um parâmetro com comportamento previsível. Por fim, a
contratação anual de energia a partir de usinas de fontes renováveis de grande porte, maiores
que 1000kW de capacidade instalada, deveria contemplar as demais fontes, além da energia
eólica, de biomassa e de PCHs.
Comentários finais sobre regulamentação
Supondo o crescimento, barateamento e desenvolvimento do uso de energia de fontes
oceânicas nas próximas décadas, tal qual vem acontecendo com a energia eólica, e a
necessidade de uma legislação mais abrangente dedicada a um mercado de energia de fontes
oceânicas, um modelo de divisão e licitação de blocos de exploração corretamente regulados
pode ser uma boa solução para estímulo de tais fontes. Isso porque os recursos marinhos
pertencem à união e por isso o direito à sua exploração deve ser concedido pelo governo, tal
qual acontece com os blocos de petróleo e gás natural, e os benefícios devem ser revertidos
para a sociedade. Todas as tecnologias de conversores de energia de fontes oceânicas
estudados neste trabalho seriam instaladas na zona de mar territorial (distam até 12 milhas
náuticas da costa ou 22,2km) e por isso estariam numa zona de soberania total do Brasil.
Dentro deste contexto faria sentido ainda, em um futuro mais distante, a cobrança de royalties
para benefício da sociedade.
O mercado seria regulado por um órgão governamental equivalente a ANEEL (Agência
Nacional de Energia Elétrica) ou a ANP (ou ainda a ANER, proposta pelo PLS 645 de 2009). As
áreas com maior potencial seriam identificadas, as empresas concorrentes qualificadas e
89
aquelas que oferecessem menores custos (isso em um universo onde a tecnologia fosse mais
madura, permitindo a concorrência entre os investidores) para geração de energia teriam a
concessão dos blocos de exploração. Esse órgão teria um papel muito importante
regulamentando as áreas destinadas à exploração dos recursos sem interferências com outras
atividades comerciais e sem grandes impactos ambientais.
O vencedor do direito de concessão poderia ser definido em um leilão de energia de reserva
com formato semelhante aos leilões realizados pela EPE. O melhor exemplo é o leilão energia
renovável no qual as usinas eólicas vêm se destacando. O leilão oferece um modelo de
contrato para a compra da energia tal que se adequa as particularidades da fonte, levando em
conta o custo da energia, o seu fator de capacidade e características como o tempo de
implantação e outras particularidades. Em um primeiro momento poderia haver uma cota do
leilão a ser atendida por cada fonte, sem competição entre as fontes em diferentes estágios de
desenvolvimento que apresentam custos desiguais. O preço justo seria determinado pela
concorrência entre os empreendedores no leilão para cada determinada fonte, desde que
estabelecido um teto realista de preço para se evitar exageros. O custo mais elevado de
algumas fontes com parcelas pequenas no leilão seria rateado entre todos os tipos de
consumidores, onerando em pouco a tarifa final de energia, dominada por fontes com custos
menores.
Outros benefícios poderiam ser dados às fontes oceânicas, descontos tributários (PINS,
COFINS e ICMS, por exemplo) na implantação e em encargos setoriais (nas tarifas de
transmissão e distribuição de energia, por exemplo). A soma destes dois benefícios com o
preço diferenciado de compra já destacado acima formaria um conjunto de medidas que, tal
qual já acontece com a energia eólica, tornaria viável comercialmente o uso de tecnologias
como a que aproveitam a energia das ondas e das marés.
Outra sugestão é um estímulo por parte do CNPE à construção de usinas de energia de fontes
oceânicas em áreas remotas isoladas do sistema interligado. Neste tipo de aplicação, fontes de
energia com preços mais elevados ganham competitividade, fazendo desta uma boa
oportunidade para investimentos que desenvolvam novas tecnologias.
A solução para o atendimento da crescente demanda brasileira por energia elétrica esbarra no
claro e equilibrado entendimento das necessidades do país. O desafio é compreender as forças
90
e fraquezas de cada fonte de energia e onde e em que situações uma alternativa é superior às
demais, levando em conta sempre os aspectos ambientais na busca pelas melhores soluções.
Um exemplo de decisão questionável na política energética brasileira é a decisão de se
construir grandes hidrelétricas a fio d’água, abrindo mão dos seus reservatórios devido aos
possíveis impactos ambientais. A preocupação é importante, mas a escolha pela eliminação
dos reservatórios põe fim ao principal diferencial das grandes hidrelétricas brasileiras que é o
armazenamento da energia renovável. Isso confere grande segurança e flexibilidade à
operação do nosso sistema de geração de energia. Com a diminuição da nossa capacidade de
armazenar água, ficaremos cada vez mais dependentes de termelétricas movidas a
combustíveis fósseis.
Em conversa com um Deputado Federal que é membro da Comissão Especial de Fontes
Renováveis de Energia da Câmara dos Deputados e um dos autores do PL 630 / 2003 (veja o
Anexo B) sobre as dificuldades de se legislar em favor de fontes renováveis de energia, foi
possível identificar alguns dos principais entraves, segundo a sua visão, para o
desenvolvimento mais acelerado de uma política forte de apoio a energia limpa. Os principais
desafios relatados são: a dificuldade de se aceitar novas idéias devido à visão tradicional dos
tomadores de decisão, o medo de elevação nas tarifas de entidades representantes dos
consumidores e a falta de uma maior proximidade dos centros acadêmicos com os políticos.
Entretanto observou que lentamente os movimentos certos estão sendo feitos e que em breve
devemos ter um cenário mais favorável para as novas fontes renováveis no país.
Finalmente um comentário adicional sobre o monitoramento dos recursos marítimos deve ser
feito. Para o desenvolvimento no longo prazo da energia das ondas, seria muito importante que
um sistema de monitoramento do clima de ondas fosse instalado em regiões mais propensas
ao aproveitamento deste recurso, para que num futuro onde a tecnologia estivesse mais
próxima da viabilidade econômica, medições pudessem refletir o potencial de cada região e
garantir a concessão em leilões de áreas em condições justas que remunerassem de forma
realista e o investidor, contribuindo para o desenvolvimento tecnológico e do mercado. Um
sistema do gênero deveria ser desenvolvido pelo governo não só para energia das ondas, mas
para as demais fontes renováveis de energia.
91
4.2
LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
4.2.1
CONTEXTO
A legislação ambiental tem um papel significativo no desenvolvimento de fontes de energia no
Brasil e em outros países, pois regulamenta possíveis impactos danosos ao meio ambiente,
aspectos de alta relevância no desenvolvimento e na disseminação do uso de uma tecnologia.
Esta seção tem como objetivo complementar a avaliação feita na seção anterior, trazendo
temas ligados a questões ambientais ainda não abordados.
A política ambiental brasileira se baseia na Lei 6.938 de 1981, conhecida como Política
Nacional do Meio Ambiente. Somam-se a esta, diversas ações especificadas na Constituição
da República Federativa do Brasil de 1988, outras leis, decretos e etc. Entretanto, não existe
uma legislação específica para fontes renováveis de energia do mar. Não existe sequer
menção a este tipo de tecnologia e por isso poucos são os estímulos ao desenvolvimento
destas fontes no país.
Até 1981, eram plenamente toleradas atividades poluidoras, desde que dentro de limites préestabelecidos. A Lei 6.938 passa a obrigar o causador de dano ambiental ao pagamento de
indenizações, mesmo que as suas emissões estejam dentro dos limites pré-estabelecidos.
Portanto, atividades poluidoras são permitidas, desde que não tragam danos ambientais.
A Constituição Federal de 1988 traz uma série de medidas entre elas a exigência de estudos
de impacto ambiental para a instalação de qualquer atividade que possa causar significativa
degradação ao equilíbrio ecológico. Qualquer tipo de usina geradora de energia se enquadra
dentro deste grupo e está condicionada a este tipo de estudo. De forma complementar, a Lei
9.605 de 1998 estabelece as sanções criminais aplicáveis às atividades lesivas ao meio
ambiente.
A Lei 7.661 de 1988 institui o Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro regulamentando e
garantindo o uso adequado das zonas costeiras. A Lei 9.433 de 1997 cria a Política Nacional
de Recursos Hídricos e regulamenta o uso da água no país, qualificada como bem de domínio
público dotada de valor econômico. Estabelece ainda o regime de outorga para o uso da água,
garantindo o controle quantitativo e qualitativo deste recurso. A Lei 9.984 de 2000 estabelece a
92
criação da ANA (Agência Nacional de Águas) que tem como objetivo fiscalizar o uso de
recursos hídricos nos corpos de água no domínio da União, entre outros.
Há todo um conjunto de órgãos federais com objetivo de se fazer cumprir a legislação vigente.
O SISNAMA (Sistema Nacional do Meio Ambiente) compreende o CONAMA (Conselho
Nacional do Meio Ambiente), o MMA (Ministério de Meio Ambiente) e o IBAMA (Instituto
Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis). Complementam o
SISNAMA outros órgãos federais, fundações públicas e entidades estaduais e municipais.
De forma complementar as leis descritas, um conjunto de resoluções do CONAMA estabelece
regras para a avaliação ambiental de atividades poluidoras. Destacam-se a Resolução
CONAMA No 001 de 1986 e a Resolução CONAMA No 237 de 1987. A primeira qualifica os
impactos ambientais30 e dispõe sobre os critérios e diretrizes para a elaboração de um RIMA
(Relatório de Impacto Ambiental). A segunda regulamenta os aspectos de licenciamento
ambiental estabelecidos pela Política Nacional do Meio Ambiente, estabelece os limites entre a
atuação do IBAMA e de órgãos estaduais e municipais e a necessidade de obtenção das
licenças para desenvolvimento de unidades geradoras de energia sendo elas:
•
Licença Prévia (LP): “concedida na fase preliminar do planejamento do empreendimento
ou atividade aprovando sua localização e concepção, atestando a viabilidade ambiental
e estabelecendo os requisitos básicos e condicionantes a serem atendidos nas
próximas fases de sua implementação”;
•
Licença de Instalação (LI): “autoriza a instalação do empreendimento ou atividade de
acordo com as especificações constantes dos planos, programas e projetos aprovados,
incluindo as medidas de controle ambiental e demais condicionantes, da qual
constituem motivo determinante”;
•
Licença de Operação (LO): “autoriza a operação da atividade ou empreendimento, após
a verificação do efetivo cumprimento do que consta das licenças anteriores, com as
medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a operação”.
30
o
Resolução CONAMA N 001 de 1986 – “Considera-se impacto ambiental qualquer alteração das
propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou
energia resultante das atividades humanas”.
93
4.2.2
COMENTÁRIOS
O conjunto de regras que forma a legislação ambiental brasileira apresentou significativa
evolução nas últimas três décadas. Entretanto, não são sequer citadas as tecnologias para
geração de energia de fontes oceânicas. Como pode ser visto na seção 4.1, não existem
estímulos nem regulamentação do uso deste tipo de tecnologia. Soma-se a isto a falta de
regulamentação ambiental e encontramos um cenário no qual se torna muito difícil e pouco
atrativo o investimento em energia renovável do mar.
Além disso, instrumentos técnicos para a avaliação ambiental de usinas geradoras de energia
como o licenciamento ambiental se tornaram ferramentas políticas, tendo o resultado das suas
avaliações atreladas aos desejos do governo vigente. Isso contribui ainda mais para a
formação de uma realidade que faz do investimento em novas fontes de energia, diferentes
daquelas amplamente apoiadas pela regulamentação brasileira, um grande desafio.
4.3
PAINÉIS GLOBAIS
4.3.1
IPCC
O IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) é um painel intergovernamental para
discussão de mudanças climáticas criado pela WMO (World Meteorological Organization) e
pelo UNEP (United Nations Environment Programme) em 1988. O objetivo do IPCC é avaliar
de forma abrangente, aberta e transparente às informações científicas, técnicas e sócioeconômicas relevantes para a compreensão das bases científicas do risco de mudanças
climáticas introduzidas pelo homem, os seus potenciais impactos e as opções para adaptação
e mitigação (TONN, 2007).
O IPCC é composto por um corpo científico que reúne milhares de pesquisadores de todas as
partes do mundo que contribuem de forma voluntária com os trabalhos do painel. O grupo não
realiza pesquisas novas, eles revisam e avaliam as mais recentes e relevantes informações
científicas, técnicas e socioeconômicas produzidas no mundo para se entender as mudanças
climáticas. Por ser um painel intergovernamental aberto a todos os países membros das
Nações Unidas e da WMO, governos são envolvidos nos trabalhos participando da revisão dos
documentos gerados e das seções onde as principais decisões são tomadas (IPCC, 2010).
94
O produto final dos estudos do IPCC são relatórios sobre mudanças climáticas divulgados
periodicamente. As informações destes relatórios são normalmente utilizadas pelos governos
para a determinação das ações a ser tomadas relativas ao tema. O IPCC tem, entretanto, o
objetivo de ser politicamente neutro e de não influenciar diretamente na regulamentação de
cada nação (IPCC, 2010).
O painel é dividido em três grupos de trabalho, uma força tarefa e um grupo tarefa. O primeiro
grupo de trabalho, WG I (Working Group I), investiga aspectos científicos do clima e de
mudanças climáticas. O segundo grupo de trabalho, WG II (Working Group II), analisa a
vulnerabilidade socioeconômica e de sistemas naturais às mudanças climáticas, além das
consequências negativas e positivas das mudanças e formas de se adaptar a elas. O terceiro
grupo de trabalho, WG III (Working Group III), investiga formas de se limitar as emissões de
gases causadores do efeito estufa ou mitigar mudanças inevitáveis. A força tarefa, TFI (Task
Force on National Greenhouse Gas Inventories), tem como trabalho principal desenvolver e
aperfeiçoar uma metodologia internacionalmente acordada e um software para o cálculo e
comunicação de emissões de gases causadores do efeito estufa nacionais, e incentivar a sua
utilização. O grupo tarefa TGICA (Task Group on Data and Scenario Support for Impacts and
Climate Analysis) tem como objetivo facilitar a distribuição e a aplicação de dados relacionados
às mudanças climáticas e aos cenários desenvolvidos.
O IPCC já emitiu quatro grandes conjuntos de relatórios, sendo o primeiro em 1990, o segundo
em 1995, o terceiro em 2001 e o quarto em 2007. Em cada conjunto existem quatro capítulos
referentes aos três grupos de trabalhos e o resumo com recomendações para o uso das
informações em uma linguagem não científica (Summary for Policymakers). O resumo tem
como objetivo e desafio criar uma forma de comunicação eficaz dos resultados do trabalho,
sem o uso de linguagem técnica, que consiga transmitir de forma objetiva a mensagem do
IPCC a políticos e demais interessados que não fazem parte do meio científico.
No início de 2010 questionamentos surgiram com relação a alguns erros revelados no último
grupo de relatórios, colocando pesquisadores em evidência (VEJA, 2010). Entretanto, os
questionamentos diminuíram, após análises mais detalhas e foi comprovada a baixa relevância
dos erros. Avaliações independentes confirmaram que o painel é o maior conjunto de
informações sobre o clima do mundo (GUARDIAN, 2010) e o mais respeitável.
95
Por isso, as informações do painel servem de base para discussão do planejamento energético
mundial e das políticas a ser adotadas. Segundo o relatório de síntese (IPCC, 2007) de 2007, o
setor de geração de energia elétrica é o que mais contribui para o aumento da concentração de
gases causadores do efeito estufa atualmente no mundo. De acordo com o relatório, algumas
medidas relativas a este setor, referentes às tecnologias e políticas, são necessárias para o
combate do aquecimento global e estas se encontram resumidas na Tabela 4.5 abaixo.
Tabela 4.5: Medidas para a diminuição da poluição na geração de energia elétrica (IPCC, 2007)
Tecnologias e
comercialmente
práticas
disponíveis
Melhorias de eficiência no fornecimento e distribuição, substituição do
carvão por gás natural, energia nuclear, energias renováveis (hídrica,
solar, eólica, geotérmica e biomassa), cogeração e primeiras
tecnologias de captura e armazenamento de carbono.
Tecnologias e práticas que espera-se
que estejam disponíveis comercialmente
até 2030
Captura e armazenamento de CO2 para termelétricas a gás, biomassa
e carvão, energia nuclear de gerações mais avançadas, novas
tecnologias para fontes renováveis, incluindo energia das ondas e das
marés, concentradores solares e painéis fotovoltaicos.
Políticas e medidas que podem auxiliar
no desenvolvimento destas tecnologias
Redução de subsídios a combustíveis fósseis, taxação de carbono,
tarifas de feed-in, ROs (Renewable Obrligations) e subsídios a
fabricantes.
Como se pode ver, a sugestão do IPCC para o combate ao aquecimento global está
diretamente ligada ao uso de fontes alternativas de energia e a adoção de políticas
amplamente descritas neste capítulo do trabalho.
4.3.1.1 Discussão sobre o IPCC
Alguns pontos que fazem do IPCC um instrumento eficiente no combate às mudanças
climáticas são (TONN, 2007):
•
É um painel orientado para o futuro, pois estabelece avaliações em um universo de
tempo que por vezes chega a 100 anos;
•
O IPCC cria uma máquina global de ciência que, embora virtual, beneficia a tomada de
decisões orientada para o futuro, ao criar modelos e metodologias que facilitam
avaliações, além disso, o painel serve de modelo de contribuição científica em que
diversas pequenas peças trabalham de forma voluntária em busca de um grade
benefício comum;
96
•
O IPCC cria uma revolucionária forma de conexão entre ciência e política. Isso é um
grande desafio, pois políticos não costumam ter formação científica e nem
pesquisadores costumam entender profundamente de política.
A discussão sobre o aquecimento global e a relevância dos trabalhos do IPCC ganhou muita
relevância nos últimos tempos devido ao ritmo mais acelerado do aquecimento global, mas
devido também à relevância econômica que o setor de energias renováveis e de
sustentabilidade vem ganhando.
Visões contrárias às do IPCC surgem a todo o momento apresentando visões diversas sobre o
painel global. Segundo alguns, os esforços para se frear o aquecimento global são exagerados.
Segundo estes (LOMBORG, 2001), muito dinheiro e trabalho serão gastos para se tentar evitar
um leve aquecimento no planeta. Remediar seria muito mais simples e barato. Segundo outros
(LOVELOCK, 2009), os resultados apresentados pelo IPCC sobre a velocidade e impacto das
mudanças climáticas são subestimados e somente mudanças mais drásticas na forma de se
administrar o mundo, sua população e produção de alimentos seriam suficientes para trazer o
desenvolvimento sustentável no longo prazo ou até mesmo garantir a subsistência da
sociedade na sua forma atual.
Uma visão completa da questão levando todos os pontos de vista em consideração é muito
importante. Porém, o fato relevante é que a ampla maioria da comunidade científica está de
acordo com os resultados do IPCC. Toda a atenção dada ao assunto não é irrelevante e por
isso o estudo de alternativas limpas e o apoio através de regulamentos, leis e normas é muito
importante.
4.3.2
NORMAS E O TC114
As normas aqui referidas são também conhecidas como normas técnicas e definem padrões
para sistemas de engenharia. São documentos formais que estabelecem critérios, métodos,
processos e práticas de engenharia ou de outra área técnica. Devem ser elaborados por
alguma instituição ou empresa habilitada e reconhecida para este tipo de atividade. Podem ser
elaboradas por outros grupos como organizações ou associações de comércio e é importante
que o trabalho seja feito de forma voluntária envolvendo as diversas partes interessadas.
97
As normas podem especificar tecnicamente a forma de se construir um equipamento ou
executar um serviço, definir sequencia de testes em máquinas ou produtos diversos, trazer
guias de melhores práticas e definir terminologias e unidades a ser adotadas de forma
universal. Elas podem ser elaboradas por organizações internacionais, regionais ou nacionais.
Os respectivos exemplos são a ASTM31 (American Society for Testing and Materials), a AMN
(Associação Mercosul de Normalização) e a ABNT (Associação Brasileira de Normas
Técnicas).
O IEC (International Electrotechnical Commission) é uma organização não governamental e
sem fins lucrativos, que tem como objetivo preparar e publicar normas para os setores elétricos
eletrônicos e com tecnologias correlatas. O órgão é parceiro do ISO (International Organization
for Standardization) e juntos os dois representam o mais respeitado conjunto de normas em
uso no mundo.
Quando o IEC decide desenvolver um conjunto de normas relativo a algum assunto que se
julga relevante, estabelece um comitê técnico (TC), formando por membros de entidades
normalizadoras e setores afins de diversos países, responsável por desenvolver e discutir os
primeiros documentos.
Exemplos de grupos de normas de assunto correlatos desenvolvidos são o TC82 (Solar
photovoltaic energy systems) e o TC88 (Wind turbines). O TC88, por exemplo, desenvolve as
normas da família IEC 61400 para turbina eólicas.
O IEC TC114 (Marine energy - Wave, tidal and other water current converters) foi formado em
meados de 2008 e vem desenvolvendo normas para energia de fontes oceânicas incluindo
ondas, marés e outras. Estas normas irão compor a família IEC 62600. Existem quatro grupos
principais de documentos: a família 62600-1 com documentos gerais; a família 62600-100 com
documentos sobre energia das ondas; a família 62600-200 com documentos sobre energia das
marés; e a família 62600-300 que dispõe sobre outras fontes de energia do mar.
O TC 144 engloba 20 países, sendo 13 países participantes (Alemanha, Canadá, China, Coréia
do Sul, Dinamarca, Espanha, Estados Unidos, França, Irlanda, Japão, Nova Zelândia, Suécia e
31
Apesar de ter sido fundada nos EUA, a ASTM é um organismo de normatização internacional. O
organismo de normatização que atua de forma nacional neste país é o ANSI (American National
Standards Institute).
98
Reino Unido) e 7 países observadores (Brasil, Itália, Holanda, Polônia, Portugal, Rússia e
Ucrânia). É realizado um encontro por ano que reúne os principais participantes onde decisões
importantes são tomadas.
O grupo trabalha de forma imparcial. Cada país indica seus representantes que podem propor
novas normas a ser inseridas na lista de documentos de trabalho. Todos têm acesso ao
material e participam de uma votação aprovando ou não o documento. Em alguns casos,
documentos não são aprovados pelos seus proponentes por motivos diversos e novos grupos
são nomeados para o desenvolvimento de normas, o que oferece grande transparência e
credibilidade ao processo.
As normas avaliam os mais diversos aspectos sobre as tecnologias, tais como: definições
gerais dos sistemas de geração de energia; Medição de desempenho de conversores de
energia das ondas, marés e correntes, requisitos para avaliação de recursos, requisitos e
projetos de segurança, qualidade de energia, fabricação e testes de fábrica, avaliação e
mitigação dos impactos ambientais e etc.
Veja na Tabela 4.6 abaixo uma relação com alguns exemplos de documentos elaborados pelo
TC114, bem como uma breve descrição. A lista completa dos documentos existentes se
encontra no Anexo C deste trabalho e lá pode ser visto de forma mais detalhada o quão
criterioso é o trabalho de desenvolvimento deste conjunto de normas.
99
Tabela 4.6: Resumo dos principais documentos do TC 114
Código
Data
114/7/NP
26/03/08
114/8/PW
11/04/08
114/13/NP
15/10/08
114/16/NP
15/12/08
114/21/RVN
27/02/09
114/22/INF
27/03/09
114/23/NP
15/03/09
114/26/INF
10/04/09
114/29/NP
11/05/09
114/44/CD
05/03/10
114/50/CD
25/06/10
Título / Descrição
The Assessment of Performance of Wave Energy Converters in Open Sea / A
especificação técnica tem como objetivo estabelecer metodologias para medição
da energia gerada em conversores de energia das ondas, fornecer uma estrutura
para o reporte de resultados destas medidas e possibilitar uma estimativa anual
da capacidade do conversor, levando em conta informações sobre a quantidade
de recursos disponível no local da aplicação
Programme of work of the technical committee as recorded by the IEC Central
Office in its database / Lista os códigos usados como nomenclatura dos
documentos do TC 114 e lista os documentos em elaboração
Marine Energy Terminology / Documento que tem como objetivo uniformizar a
terminologia utilizada por estudos e projetos de energia marinha
Assessment of wave energy resource / A especificação técnica tem como
objetivo estabelecer princípios e métodos para se estimar a quantidade de
recursos energéticos disponíveis em um site, auxiliando na determinação da
capacidade de conversores de energia das ondas a ser instalados neste
Result of voting on 114/13/NP - IEC 62600-1 TS Ed.1: Marine energy - Wave,
tidal and other water current converters - Part 1: Terminology / Aprovação do
documento 114/13/NP que define a terminologia utilizada em estudos e projetos
de energia marinha. Alguns comentários e sugestões a ser incorporados foram
feitos
New Work Item Proposal from the UK NC regarding 'Marine Energy Certification
Schemes' / O documento tem como objetivo definir uma base de certificação de
conversores de energia marinha avaliando a conformidade destes com respeito
a normas e especificações técnicas relevantes
The Assessment of Tidal Energy Resource / O documento tem como objetivo
proporcionar uma metodologia uniforme para estimar, medir e analisar, de forma
precisa e consistente, a disponibilidade de recursos em sites selecionados para
a instalação de conversores de energia das marés
Draft Strategic Business Plan (SBP) / Documento que define o planejamento
estratégico de trabalho do TC114. Documento normalmente utilizado na
elaboração dos TCs da IEC e foi elaborado usando o SPS e seus comentários
como base. Define os objetivos e a área de atuação da norma a ser elaborada.
Wave and Tidal Energy Resource Characterization and Assessment /
Especificação técnica que tem como objetivo fornecer metodologias para a
medição, análise e avaliação de recursos energéticos provenientes de ondas e
marés. Os documentos substituem os reprovados (114/16/NP e 114/23/NP)
IEC 62600-1 TS Ed.1: Marine energy - Wave, tidal and other water current
converters - Part 1: Terminology / Rascunho da Especificação Técnica sobre
terminologia para conversores de energia das ondas, das marés e outras
correntes
IEC 62600-100 TS Ed.1: Marine energy - Wave, tidal and other water current
converters - Part 100: Power performance assessment of electricity producing
wave energy converters / Rascunho do document sobre avaliação de
performance de conversores de energia da sondas, marés e correntes
100
O desenvolvimento deste conjunto de normas é muito importante, pois será capaz de criar
padrões de excelência no desenvolvimento tecnológico e critérios bem definidos de
certificação. Ao envolver todos os interessados, há um significativo ganho de credibilidade e
experiências são trocadas, representando um claro estímulo ao desenvolvimento das fontes de
energia renováveis do oceano.
101
5. CERTIFICAÇÃO
De forma geral, a certificação tem como objetivo declarar formalmente que algo é verdadeiro. A
certificação segue uma série de regras pré-estabelecidas. O certificado, documento que
declara a certificação, atesta de forma explicita que algo ou alguma informação é verdadeira.
Deve ser emitido por alguém ou alguma instituição que tenha credibilidade instituída por lei ou
decorrente de aceitação social.
A organização responsável pela certificação deve demonstrar ser independente de pressões,
especialmente financeiras, que venham a afetar o seu julgamento e não deve estar sujeita a
conflitos de interesse. A organização deve ainda ser capaz de comprovar estar habilitada para
certificar a tecnologia avaliada de forma competente.
Certificados podem atestar a qualificação de um profissional e a qualidade e funcionalidade de
produtos e serviços. Exemplos de certificados para qualificação de profissionais são os
certificados para inspetores de soldagem da American Welding Society (AWS), os certificados
Cisco Certified Design Expert (CCDE) da CISCO para qualificação de profissionais de
Tecnologia da Informação (TI) e os certificados Project Management Professional (PMP) do
Project Management Institute (PMI) para profissionais de gerência de projetos. Exemplos de
certificações para a qualificação de serviços e produtos são aqueles que usam normas da
International Organization for Standardization (ISO) que possui, por exemplo, sistemas de
certificação de qualidade que usam as normas da série ISO 9000 e os sistemas de certificação
de gestão ambiental de empresas que usam as normas da série ISO 14000. Outros exemplos
de certificados para atestar a qualificação de serviços e produtos são aqueles utilizados para a
certificação de brinquedos e alimentos que usam normas da Associação Brasileira de Normas
Técnicas (ABNT) e os destinados a geradores eólicos que usam normas da International
Electrotechnical Commission (IEC) da série IEC 61400.
O desenvolvimento de normas e o estabelecimento de processos de certificação é um
importante passo para o desenvolvimento técnico e comercial de novas indústrias. A
certificação é a maneira natural de se estabelecer a confiança dos clientes e consumidores.
Este procedimento é feito por uma terceira parte que demonstra que um produto está em
conformidade com uma norma específica ou algum documento normativo pertinente.
102
Entretanto, a certificação só será útil se esta considerar as restrições financeiras, as
dificuldades comerciais, as incertezas e os riscos de tecnologias ainda não maduras. Uma
forma de se acelerar a evolução de um setor ainda em fase inicial é adaptar as normas de
setores relevantes que apresentem estágio mais maduro de desenvolvimento. No caso da
energia de fontes oceânicas, uma combinação de normas do setor de petróleo com extração
offshore, normas da indústria naval, normas do setor de geração de energia e outras normas
da indústria, é o caminho natural, adotado pelas empresas certificadoras (CARBON TRUST,
DNV, 2005).
Exemplos de grupos que buscam soluções para a certificação das tecnologias de obtenção de
energia de fontes oceânicas são o norueguês Det Norske Veritas (DNV), o alemão
Germanischer Lloyd (GL) e o britânico European Marine Energy Centre (EMEC). Os dois
primeiros são tradicionais grupos certificadores do setor naval e vêm realizando a certificação
de tecnologias para obtenção de energia a partir de fontes oceânicas, além de elaborar
normas, requisitos técnicos e procedimentos para o setor. Utilizam a credibilidade adquirida em
um setor afim como base para inserção neste novo ambiente. O terceiro é um centro de
pesquisas que desenvolveu um conjunto de normas dedicadas às energias renováveis de
fontes oceânicas. As normas e procedimentos de certificação dos três grupos seguem linhas
parecidas, mas possuem particularidades e ainda se encontram em estágios intermediários de
desenvolvimento.
Além disso, o IEC (International Electrotechnical Commission) criou em 2007 o TC 114, já
abordado no final do capítulo anterior, um Comitê Técnico (TC) que se concentra na
elaboração de normas para tecnologias de exploração de energia de fontes oceânicas. O
comitê técnico é formado por representantes de cerca de 20 países, incluindo o Brasil, e há um
sub-grupo dedicado a elaboração de normas sobre certificação, além de diversos subgrupos
dedicados à elaboração das normas específicas para tecnologias de geração de energia de
fontes oceânicas (IEC, 2010). Um documento (IEC, 2009) em sua versão inicial foi publicado
pelo TC 114 cujo título é Marine Energy Certification Schemes e estabelece as premissas para
a certificação de conversores de energia de fontes oceânicas, representando um esforço inicial
no desenvolvimento das normas para esta função.
103
5.1 PROCESSO GERAL DE CERTIFICAÇÃO
Cada grupo que desenvolve normas e sistemas de certificação possui procedimentos
específicos. Entretanto, as regras definidas são parecidas e pode-se estabelecer um
procedimento básico comum a todos. Nesta seção, procura-se detalhar de forma clara e
objetiva como se dá o procedimento de certificação para uma tecnologia de geração de energia
de fontes oceânicas. Mais detalhes podem ser encontrados nos documentos públicos da DNV
(DNV, 2008), do GL (GL, 2009A) e do EMEC (EMEC, 2009). Veja na Figura 5.1 um fluxograma
mostrando as diversas fases de um processo de certificação.
Figura 5.1: Procedimento de certificação geral
104
5.1.1
A DIFERENÇA ENTRE TECNOLOGIAS NOVAS E MADURAS
De forma geral, uma tecnologia nova deve ter tratamento diferente de uma tecnologia madura.
Uma tecnologia é considerada madura quando é amplamente conhecida, tem funcionamento
comprovado no ambiente onde será aplicada e possui diversas normas. Para tecnologias em
estado inicial de desenvolvimento, sem resultados comprovados, ou mesmo uma tecnologia
comprovada, mas num novo meio-ambiente, esta é considerada uma tecnologia nova para fins
de certificação e não possui normas específicas. Veja a Tabela 5.1. Neste caso, a certificação é
procedida por uma fase de avaliação inicial que irá buscar as evidências que comprovam que a
tecnologia irá funcionar dentro de limites especificados. Veja a Figura 5.1 mostrando os
diferentes caminhos na fase inicial do processo.
Tabela 5.1: Classificação para tecnologias novas e maduras
Classificação tecnológica
Área de
aplicação
Comprovada
Histórico
limitado
Nova ou não
comprovada
Conhecida
1
2
3
Nova
2
3
4
1
2-4
5.1.2
Tecnologia madura
Nova tecnologia
FASE DE AVALIAÇÃO INICIAL
Na Figura 5.2, podemos ver um detalhamento da fase de avaliação inicial. Ela precede aos
processos de certificação, é usada para aumentar a confiança no projeto da nova tecnologia e
tem como objetivo declarar a viabilidade da tecnologia.
105
Figura 5.2: Processo de avaliação inicial para tecnologias novas
A primeira fase consiste na definição dos documentos básicos que serão usados na avaliação.
Um dos grupos certificadores (GL, 2009B) utiliza como base para elaboração dos seus guias
de certificação suas normas existentes para energia eólica offshore, estruturas offshore, setor
naval, materiais e análise de riscos. Outro certificador (DNV, 2008) cita em seu procedimento,
alem de normas similares às acima listadas, normas de instalações elétricas, instrumentação,
proteção contra incêndio, ancoragem, entre outras. De forma geral, procura-se adaptar o
conhecimento pré-existente para tecnologias de setores próximos para a avaliação inicial da
tecnologia.
A avaliação tecnológica é fase na qual todos os sistemas e componentes são estudados
levando em conta a área de atuação e buscando possíveis novidades ou alternativas a ser
aplicadas.
A fase seguinte é a de avaliação de riscos e identificação de modos de falha32, que é feita de
forma detalhada, identificando todos os riscos e modos de falha existentes. Essa avaliação é
32
(Chin et al., 2009) “O modo de falha pode ser definido como a forma de um defeito, maneira na qual o
defeito se apresenta, evento no qual um item deixa de apresentar o efeito desejado ou esperado, estado
anormal de trabalho ou maneira com que o componente estudado deixa de executar a sua função ou
desobedece às especificações.”
“O modo de falha é uma propriedade de cada componente de um equipamento. Isso porque
características específicas como função, ambiente de trabalho, materiais, fabricação e qualidade variam
com relação a outros itens. Por exemplo, um acoplamento pode ter como modo de falha sua ruptura, seu
empenamento ou um desgaste exagerado e para um filtro, pode ser ter o seu rompimento ou
entupimento. Um modo de falha de um componente pode inclusive desencadear uma falha em outro
componente.”
106
responsável por definir o enfoque das melhorias propostas no projeto. É dada especial atenção
a componentes inovadores e são propostas algumas melhorias. Diversas técnicas, tais como
HAZOP33, SWIFT34 e FMEA35 podem ser adotadas. Os tipos de riscos existentes podem ser
divididos nas seguintes categorias (CARBON TRUST, DNV, 2005):
Falha do material – Corrosão, erosão, fratura frágil e degradação de material sintético;
Mau funcionamento do equipamento – Falhas mecânicas como desalinhamento, fadiga
e desgaste excessivo dos componentes;
Falha na infra-estrutura – Falhas elétricas, hidráulicas, na comunicação e com software;
Eventos climáticos e ambientais – Terremotos, maremotos, movimentos de sedimentos,
correntes, ondas, ventos e o crescimento de matéria orgânica marinha.
Após a análise de riscos algumas melhorias são propostas e aplicadas e o conversor já se
encontra pronto para a fase inicial de testes. Esta é uma fase muito importante, pois pode
apresentar um custo muito elevado, se comparada às demais fases do processo de avaliação
inicial. Os resultados da fase de testes devem ser avaliados e melhorias são propostas. Ao final
desta fase, sempre que o resultado tenha sido diferente do esperado, convém estudar
melhorias no conceito avaliado e se realimentar o processo, formando um loop, como ilustrado
na Figura 5.2.
A fase de testes deve incluir avaliações dos materiais, da degradação dos mecanismos, do
sistema de controle e sua interação com a estrutura, testes específicos para os componentes
principais, simulações numéricas, testes com protótipos em tanques e avaliações de fabricação
e instalação.
Após todas as fases descritas e melhorias propostas, o certificador pode enfim declarar a
viabilidade do conceito estudado e a certificação continua a partir do caminho comum adotado
por tecnologias maduras (veja a Figura 5.1). Adiante, ficará claro que a fase de avaliação inicial
33
HAZOP: Hazard and Operability Study (Estudo de risco e operabilidade), é uma análise estruturada e
sistemática de um processo planejado ou já existente. Tem como objetivo identificar e avaliar os
problemas que podem representar riscos para o pessoal e o equipamento ou impedir o funcionamento
eficiente.
34
SWIFT: Structured What-If Checklist (Lista estruturada com perguntas do tipo “e se”) é uma técnica
que combina o uso de listas de conferência estruturadas e reuniões com perguntas do tipo “e se”.
35
FMEA: Failure Modes and Effects Analysis (Modos de falha e análise de efeitos) é uma técnica
qualitativa que ajuda a identificar potenciais falhas em um projeto ou processo. Tem o objetivo de prever
a falha antes que ela realmente aconteça.
107
é uma espécie de certificação preliminar, bem mais simples que o procedimento principal, que
tem como objetivo qualificar a viabilidade da tecnologia desenvolvida, antes de se iniciar o
complexo e caro procedimento de certificação.
5.1.3
O PROCESSO PRINCIPAL DE CERTIFICAÇÃO
A certificação é desenvolvida com base nos resultados do processo de avaliação inicial e nas
normas e outros documentos definidos pelo organismo certificador. Como já foi dito, no caso de
um procedimento de certificação de uma tecnologia nova, que geralmente não conta com
normas específicas para o setor, são utilizadas normas de setores semelhantes e afins, com
um julgamento criterioso da forma com a qual serão adaptadas. No caso das energias de
fontes oceânicas, podem-se utilizar normas do setor naval, de estruturas offshore, de energia
eólica offshore e outras fontes de geração de energia.
O processo de certificação se dá através de diversas fases. Veja a Figura 5.1 novamente. As
etapas acontecem junto à evolução do projeto e por isso aconselha-se um desenvolvimento
paralelo da certificação e do projeto. Cada estágio contribui com o seguinte até chegarmos às
etapas finais onde os certificados cobrem desde o protótipo até o projeto completo. As
principais fases da certificação são a aprovação do projeto, seguida da certificação de
componentes, da montagem, do protótipo, do tipo e do projeto. Essas etapas serão detalhadas
a seguir.
A duração de um processo de certificação é normalmente igual a do projeto, pois o objetivo é
certificar a tecnologia no início da sua operação. O processo de avaliação inicial acompanha o
projeto básico de engenharia, e as diversas etapas da certificação acompanham o projeto
detalhado de engenharia, as fases de testes com protótipos, com os primeiros conversores no
formato final, os testes com os conversores feitos em escala comercial, além da fabricação,
transporte, instalação e comissionamento em todas as etapas citadas. O cronograma da
certificação é estabelecido em paralelo com o do desenvolvimento do projeto. Caso a
certificação seja contratada durante o projeto ou somente para uma parte deste, o cronograma
é adaptado para atender, dentro do possível, ao cronograma existente.
108
5.1.3.1 Avaliação de Projeto
A fase de avaliação do projeto precede as fases que dão direito aos principais certificados e ao
início da produção do conversor e por isso é muito importante. É avaliado o projeto detalhado
com especial atenção aos principais itens presentes nas normas usadas como base, tais como:
sistemas de segurança, cargas, estruturas, fundação/ancoragem, sistemas elétricos, sistemas
hidráulicos, sistemas de controle, turbinas, geradores, transformadores, linhas de transmissão,
lubrificação, desumidificação, sistemas de resfriamento, proteção a corrosão, testes de
componentes e procedimentos de manutenção.
5.1.3.2 Certificados de componentes e de montagem
Após a aprovação do projeto detalhado, os principais componentes do conversor, devem ser
avaliados. Normalmente, os certificados já existentes para os componentes são analisados ou
no caso de inexistência destes, é feito um processo de certificação. Esse procedimento inclui a
avaliação do projeto, da fabricação e dos testes de desempenho e aceitação feitos em fábrica.
A montagem dos componentes também deve passar por um processo de certificação que irá
assegurar que esta atende aos requisitos pré-estabelecidos.
5.1.3.3 Certificado de Protótipo
A certificação de protótipo é dada como permissão ao início dos testes com protótipos. O
recebimento desta implica no sucesso da realização de todos os passos anteriores do processo
de certificação. Este certificado, que tem validade de 2 a 3 anos (ou até um número definido de
horas de operação em carga total), é dado pelo certificador baseado no sucesso da avaliação
do projeto do protótipo e dos procedimentos de fabricação, de instalação, de comissionamento
e de inspeção anual. A avaliação do protótipo deve considerar as análises das cargas atuantes,
dos componentes de máquinas, da estrutura, de segurança e de ancoragem.
Há ainda uma inspeção anual que avalia o funcionamento do protótipo, a quantidade de
energia gerada, a integridade do equipamento e possíveis problemas de operação. Durante
essa inspeção melhorias são propostas pelo certificador. Caso sejam identificados resultados
que tragam perigo à segurança do conversor, o certificado pode não ser renovado. Os
principais itens avaliados nessa fase são todos aqueles que estejam ligados à segurança, à
estrutura e à ancoragem do conversor, pois são os que trazem maiores riscos ao projeto.
109
5.1.3.4 Certificado de Tipo
Nesta fase de avaliação, o conceito global do projeto é avaliado. Na certificação de tipo todos
os componentes do conversor são conferidos, avaliados e certificados e itens importantes
como segurança, fabricação, acabamento e qualidade recebem especial atenção. Os
resultados dos testes com os protótipos em respeito à medição de energia gerada, medição de
cargas e o comportamento do conversor são parte integral desta etapa de certificação, bem
como a certificação do sistema de gestão da qualidade à luz da ISO 9001. Recebem também
grande atenção os planos de produção e montagem. Ao fim da análise dos principais itens uma
avaliação final é feita e o certificado é emitido. Na Figura 5.3 abaixo podemos ver um diagrama
com os principais módulos da certificação de tipo (em verde).
110
Figura 5.3: Certificação de tipo e de projeto
A certificação de tipo atesta que o conversor de energia de fontes oceânicas está pronto para
produção em série. Entretanto, se há itens pendentes estes podem ser aceitos com a emissão
de uma certificação de tipo condicionada (ou certificação de tipo B) que tem validade de um
ano, tempo necessário para a correção destes. Veja novamente a Figura 5.1. Os itens
pendentes aceitos são aqueles que não afetam a segurança do conversor, que estejam ligados
a finalização de manuais, procedimentos de controle da qualidade e inspeção de produção e
instalação. Superados os desvios e as questões pendentes passa-se à Certificação de Tipo,
com validade de cinco anos e renovável, que permite a produção em série da tecnologia
certificada.
111
Na Figura 5.3 vemos cinco blocos que alimentam o bloco avaliação final. São eles: Avaliação
do projeto, avaliação da fabricação, avaliação da montagem, sistema de gestão da qualidade e
testes com protótipo.
Na seção 5.1.3.1 pode-se ver a descrição do procedimento de avaliação de projeto. No
momento da certificação de tipo, o projeto detalhado é novamente avaliado, partindo das
mesmas premissas, mas levando em conta as modificações implementadas nas fase de
certificação de componentes, de montagem e de protótipo e outras modificações.
A avaliação da fabricação deve contemplar análise dos materiais, componentes e
equipamentos utilizados na fabricação do conversor. Diversos testes devem ser feitos para se
verificar a qualidade dos componentes produzidos. Os fabricantes devem mostrar estarem
aptos a fabricar os componentes de acordo com o projeto e as normas adotadas.
A avaliação da montagem é outra etapa fundamental do processo de certificação de tipo. Isso
porque este certificado permite a fabricação em série dos conversores e representa a última
etapa de análise do processo de fabricação do equipamento. Nesta etapa são avaliados os
processos de montagem, pintura, soldagem e os testes em fábrica.
No âmbito do sistema de gestão da qualidade, é verificado se o fabricante do conversor atende
aos requisitos da norma ISO 9001 com relação ao projeto e a fabricação.
Entretanto, a
conexão entre a gestão da qualidade e a qualidade do produto em si precisa ser atentamente
analisada. Deve-se garantir que os requisitos estipulados sejam atendidos na fabricação e
montagem dos equipamentos.
Na seção 5.1.3.3 pode ser visto o detalhamento da etapa de certificação do protótipo. Os
resultados dos testes realizados nesta etapa servem de entrada para a certificação de tipo, pois
são a única forma de se comprovar a provável relação entre os resultados esperados no
projeto e aqueles a ser obtidos no conversor. As análises realizadas devem demonstrar que o
protótipo do conversor foi testado e aprovado em condições normais e emergenciais de
operação, atendendo aos mais críticos parâmetros definidos pelas normas adotadas.
112
A avaliação final, baseada em todas as etapas anteriores, é feita através de um relatório que
indica os itens críticos no projeto e demonstra que os requisitos foram claramente atingidos.
Vencidas estas etapas, o certificado de tipo pode ser dado pela certificadora reconhecendo que
não existem desvios relevantes que devam ser reparados no projeto. O certificado deve ser
renovado de acordo com o prazo estipulado pela certificadora, garantindo sempre a construção
e operação de acordo com as normas de projeto.
5.1.3.5 Certificado de Projeto
Este certificado tem o objetivo de confirmar, para um local específico de instalação, que o
conversor de energia atende aos requisitos de projeto e que está em conformidade com os
itens específicos do local que não podem ser avaliados na certificação de tipo, tais como a
avaliação do solo, do meio-ambiente, das fundações, da ancoragem e etc. Especial atenção
deve ser dada a componentes adicionados em função da localidade e que não fizeram parte
das avaliações anteriores. De forma geral, a certificação de projeto inclui toda a análise feita na
certificação de tipo e tudo o que há de diferente.
A certificação de projeto cobre normalmente mais do que um conversor, isto é, cobre todo um
parque de conversores36. A avaliação inclui por isso o projeto, a fabricação, o transporte, a
instalação e o comissionamento das instalações necessárias, tais como cabos submarinos,
linhas de transmissão e estação de transformadores. O certificado deve ser monitorado e
renovado periodicamente mediante avaliações.
Veja na Figura 5.3 os principais módulos que compõem a certificação de projeto. Em um
primeiro momento é feita a avaliação do local onde o conversor (ou o parque de conversores)
será instalado. Em seguida é avaliado o projeto específico para o local, com todas as
adaptações necessárias no projeto inicial. A fabricação é monitorada com objetivo de se
garantir que o projeto específico seja corretamente atendido, e são realizadas inspeções de
transporte, instalação e comissionamento. É importante observar que a avaliação destes três
últimos itens é mais complexa que as habituais para outros tipos de usinas de geração de
energia elétrica, devido às dificuldades acrescentadas pelos desafios encontrados no ambiente
marinho. Deve ser dada também especial atenção às ligações por cabos submarinos.
36
Um parque (ou fazenda) de conversores é um espaço onde estão concentrados vários conversores
destinados a transformar energia de fontes oceânicas em energia elétrica. É um conceito semelhante ao
adotado para parques eólicos, ou fazendas eólicas (wind farms em inglês).
113
É importante lembrar que em cada diferente projeto que utilize esta tecnologia, faz-se
necessária a certificação do novo projeto, que atestará que o projeto atende a todas as
especificações definidas, às características do seu local de aplicação, do meio ambiente, das
suas ligações elétricas e do solo.
5.1.4
APÓS A CERTIFICAÇÃO
O detentor da tecnologia deve manter um arquivo com todo o material relevante para a
certificação, atualizá-lo com novos dados obtidos com a operação dos conversores e definir
junto ao certificador o período com o qual novas avaliações serão realizadas. Existem
avaliações mais simples com espaço de tempo curto e avaliações mais extensas que podem
ocorrem em intervalos de 1 até 5 anos. Se os prazos não forem cumpridos, o certificado perde
seu valor.
Inspeções durante o período de operação devem ser planejadas minimizando o risco para
todos os envolvidos. Para isso, um plano de inspeção deve ser desenvolvido e aprovado por
todas as partes.
5.2
DESAFIOS DO PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO
Segundo FERREIRA (2008), a certificação de tecnologias para geração de energia de fontes
oceânicas possui uma série de desafios, tais como a avaliação dos custos, o processo de
identificação dos modos de falha, a definição dos principais riscos associados à tecnologia, a
fase de testes e a medição da capacidade e quantidade de energia gerada dos conversores.
Para se encontrar a melhor relação entre custos e receitas, precisa-se de informações que não
estão disponíveis, ou possuem grande incerteza, até a fase de protótipo e até mesmo depois
desta. A falta destes dados não pode prejudicar o desenvolvimento tecnológico, mas deve ser
constantemente monitorada. O modelo adotado para as análises financeiras deve considerar
as incertezas de custos e desempenho e estabelecer os riscos aceitos para a construção e
operação do conversor. A análise deve sempre levar em conta os custos de fabricação
(CAPEX) e de operação (OPEX).
114
No processo de identificação dos modos de falha dos diferentes componentes do conversor, a
análise de quão profunda deve ser a avaliação de possíveis falhas é um ponto crítico. Esse
processo deve ser desenvolvido com participação dos projetistas e dos certificadores e a
avaliação deve ser aprofundada até que as partes envolvidas se sintam seguras quanto ao
funcionamento da tecnologia avaliada, sempre tomando cuidado com um possível exagero.
Quando conduzido de forma correta no início do projeto, esse processo tem grande sucesso
em identificar quais elementos requerem mais atenção no desenvolvimento tecnológico.
A definição da matriz de riscos37 é uma das tarefas mais importantes do processo de
certificação e uma especial atenção deve ser dada. A matriz define o nível de tolerância a cada
um dos riscos existentes e distingue os riscos médios dos elevados. Uma das análises de risco
mais complexas é a de impactos ambientais, pois os requisitos regulatórios destinados ao setor
de energia de fontes oceânicas ainda são inexistentes e faltam parâmetros para a avaliação.
Outro ponto crucial na análise de riscos é a sobrevivência do conversor, pois a reputação de
uma tecnologia pode ser seriamente afetada por uma falha num estágio inicial do projeto,
afastando investidores. A associação dos riscos operacionais é também um desafio, dado que
o desempenho e os custos reais da fase operacional são desconhecidos na fase de projeto e
possuem grandes incertezas nas suas estimativas. Finalmente outra dificuldade da elaboração
da matriz de risco é a influência da percepção pessoal sobre eventos de baixa frequência de
ocorrência. A maioria destes eventos não ocorreu em casos similares e por isso são quase que
desprezados. É importante por isso, manter uma ligação forte entre o risco avaliado e os níveis
de tolerâncias normalmente associados a eventos similares pela indústria e pela sociedade.
A fase de testes da tecnologia deve envolver os projetistas e os certificadores. É necessário ter
atenção aos testes com o objetivo de se garantir a representatividade dos resultados no
desenvolvimento da tecnologia. É importante se avaliar a adequação do procedimento adotado,
dos testes e dos laboratórios utilizados. O uso de um protótipo em escala reduzida é uma
solução natural para obtenção de dados sobre o desempenho da tecnologia, entretanto a
qualidade dos resultados está diretamente associada à exposição do protótipo a um alto
número de ciclos de trabalho e à utilização do maior número de amostras (número de
conversores em escala) possível, a fim de se avaliar o desempenho no longo prazo e se
garantir a representatividade dos resultados.
37
A Matriz de risco é uma comparação em formato matricial da gravidade e da probabilidade de eventos
acontecerem. Aqueles que possuem mais alto risco e devem ser evitados primeiramente são os com
maior probabilidade e gravidade. Não se pode esquecer, entretanto, dos demais riscos existentes.
115
A medição da capacidade e da quantidade de energia elétrica gerada é um grande desafio
ainda não solucionado pelos processos de certificação existentes. Não existem normas
estabelecendo um critério que seja aplicável a todos os diferentes conversores de geração de
energia das ondas e de marés. Este é um problema crítico, dado que estes são os parâmetros
mais importantes na avaliação de uma tecnologia. Esta dificuldade é ainda maior, pois o local
de testes não é capaz de representar a grande variedade de opções existentes para instalação
das tecnologias. A extrapolação dos resultados dos testes com protótipos e de análises
numéricas deve ser feita com muito cuidado, levando em conta as grandes incertezas
associadas a estes.
116
6. COMENTÁRIOS FINAIS E CONCLUSÕES
6.1 COMENTÁRIOS FINAIS
A energia renovável de fontes oceânicas é uma importante alternativa para o atendimento da
elevação da demanda energética global ao longo deste século, e traz consigo vantagens
técnicas e ambientais que fazem desta uma relevante linha de pesquisa já nos próximos anos.
Estudos se encontram em um ritmo acelerado em países europeus, e não podemos deixar de
“surfar esta onda”, em razão da grande quantidade de recursos disponíveis no Brasil.
Existem no mundo mais de uma centena de tecnologias em desenvolvimento para
aproveitamento energético de fontes oceânicas. As primeiras usinas em escala comercial de
energia das marés já estão em operação, bons resultados são alcançados por usinas de
energia das ondas, e o fruto destes esforços deve ser um amadurecimento cada vez mais
acelerado destas. Seguindo esta tendência, uma tecnologia brasileira vem sendo desenvolvida
para o aproveitamento da energia das ondas pela COPPE/UFRJ. A primeira usina já está em
construção no Porto do Pecém no Ceará, e em breve teremos uma tecnologia sendo testada
para geração de energia a partir das ondas.
Processos de certificação tecnológica representam uma importante ferramenta para o
desenvolvimento rápido e eficiente de uma tecnologia, pois, apesar de complexos e
trabalhosos, garantem que as melhores e mais recomendadas práticas estejam sendo
seguidas. O IEC (International Electrotechnical Commission) criou o TC114 (Technical Comitee
114), que trabalha atualmente no desenvolvimento de normas para este setor, e tão logo sejam
apresentados os primeiros documentos dedicados exclusivamente à energia de fontes
oceânicas, haverá um novo apoio para o crescimento acelerado do seu uso.
A forma mais eficiente para o desenvolvimento de tecnologias novas, entretanto, é oferecer
estímulos através de leis que tragam benefícios significativos ao avanço da tecnologia,
promovendo a interação da política com a ciência, trazendo crescimento e novas opções à
sociedade.
Uma notável experiência mundial de apoio às fontes renováveis são os trabalhos do IPCC,
principal painel global que trabalha na avaliação dos impactos do efeito estufa no planeta, e na
proposição de possíveis soluções. O painel aproxima ciência e política, e por isso tem uma
117
atuação de alta relevância ao fazer com que os dois lados da moeda, sentem à mesa de
negociações e se preocupem com soluções reais e abrangentes. Esse trabalho não é fácil, e os
resultados são muitas vezes questionáveis, mas representam um esforço significativo em um
universo que antes apresentava duas faces simplesmente opostas.
No Brasil não existem leis voltadas ao estímulo das energias renováveis de fontes oceânicas.
Países como Portugal, Dinamarca e Reino Unido possuem interessantes experiências no
desenvolvimento de políticas com esse fim, e por isso concentram os principais resultados no
desenvolvimento de tecnologias. Outras nações como Alemanha e Espanha, apesar de não
oferecerem estímulos específicos para estas fontes, possuem programas estruturados de apoio
às fontes renováveis e apresentam resultados interessantes no desenvolvimento de uma matriz
de geração de energia elétrica limpa.
A avaliação das políticas de alguns países com diferentes realidades traz conclusões
interessantes. Comparando a lei Alemã (EEG) – política baseada no uso de tarifas de feed-in –
a lei do Reino Unido (RO) – política que estabelece a comercialização de certificados de
energia limpa – a primeira política brasileira no apoio a fontes renováveis (PROINFA), e o
Projeto de Lei 630 de 2003, percebemos quais são as forças e fraquezas de cada uma delas.
De forma geral, as principais leis no apoio às fontes renováveis de energia encontram um
entrave que é a decisão por: (1) priorizar a segurança dos investidores em fontes renováveis,
criando um ambiente de baixo risco para o investimento em energia com custos mais elevados;
(2) criar uma ferramenta de estímulo com maiores riscos para o investidor, que permita
competição entre os investidores de fontes iguais ou diferentes, com o objetivo de reduzir o
custo para o consumidor final da energia. Os resultados comprovam, de forma geral, que a
primeira estratégia é a mais eficiente, mas isso depende muito da realidade de cada país e
sistemas mistos podem ser uma boa solução.
Os principais aspectos que, de forma geral, suportam uma bem sucedida política de apoio às
fontes renováveis de energia são: (a) a garantia da compra da energia gerada pelas
distribuidoras, (b) a ausência de limites ao crescimento de uma determinada fonte (por
exemplo, a determinação de limites de capacidade instalada que recebem um benefício), (c) a
eliminação de influências dos grupos dominantes do mercado que atuam junto às fontes
tradicionais e não tem interesse em mudanças, (d) o impedimento do risco de variação do
preço de compra da energia, (e) a eliminação do risco de exagerada concorrência entre
geradores de energia renovável (entendendo que os preços daquela energia serão mais
118
elevados no início), (f) o oferecimento de bandas (ou faixas) com diferentes preços de compra
para cada fonte levando em conta o seu custo de geração e (g) o estabelecimento de um perfil
de suporte tal que se adeque a realidade do financiamento obtido.
Entre os países com políticas bem sucedidas, cada um criou um mecanismo único que se
adequa às particularidades do seu mercado, à sua disponibilidade de recursos e à sua
realidade socioeconômica. Não existe uma receita ideal, mas o mais importante fator de
sucesso é a vontade política em desenvolver mecanismos que sejam eficientes para cada
cenário. Isso fica evidente ao percebermos que os países que tem os mais significativos
resultados no apoio às fontes renováveis são aqueles que não necessariamente possuem
maior quantidade de recursos.
Olhando com mais atenção para o Brasil, a boa complementaridade de recursos existentes
entre algumas fontes renováveis como a energia eólica, das ondas, e de biocombustíveis (que
tem seu pico de geração no inverno brasileiro) com a energia hidrelétrica (que gera mais
energia no verão brasileiro), faz com que a aposta nestas novas opções seja muito bem vinda.
Mais do que isso, uma matriz de geração de energia elétrica com fontes variadas traz
segurança ao sistema, pois cada uma delas possui características próprias e seus recursos
estão disponíveis em períodos e condições climáticas diferentes.
São necessárias leis que apoiem as diferentes fontes renováveis individualmente,
compreendendo as particularidades de cada uma delas, trazendo benefícios que se adéquem à
realidade brasileira. Tão logo as energias renováveis de fontes oceânicas tenham maturidade
suficiente, haverá condições para a realização de um leilão específico para cada fonte, que
traria não só o direito à compra da energia com um contrato de longo prazo, mas também o
direito de concessão e exploração dos recursos presentes nas áreas oceânicas que pertencem
à União. Neste caso, o preço de compra da energia seria definido de acordo com a competição
entre os diversos empreendedores e o custo – ainda mais elevado da fonte – seria rateado
entre os diversos consumidores, onerando pouco o valor da tarifa final de energia elétrica.
É importante ressaltar a necessidade de uma forte atuação do governo no apoio ao
desenvolvimento tecnológico, para que fontes de energia em estágio inicial de desenvolvimento
atinjam a maturidade necessária para uma inserção sólida na matriz de energia elétrica. Esse
apoio cria, no médio prazo condições para a entrada da iniciativa privada no setor.
119
Uma forma de se viabilizar essas tecnologias ainda com preço inicial elevado, é associá-las a
aplicações que por si só já possuem um custo de energia elevado. Por isso, localidades no
sistema isolado em áreas com boa quantidade de recursos das ondas ou das marés devem ser
os primeiros alvos. Locais que tenham falta de água doce são uma boa alternativa, pois
associam o uso desta energia à dessalinização de água (processos eletrointensivos).
O PL630/2003 representa a primeira iniciativa explícita no apoio às fontes renováveis, e sua
aprovação traria significativos benefícios ao nosso país. Entretanto, algumas observações
devem ser feitas com o objetivo de se desenvolver uma política que ofereça o mais eficiente
apoio possível. No projeto, o estímulo ao uso de fontes renováveis do mar só existe para
pequenas centrais geradoras de energia (entre 5 kW e 1000 kW). Esse benefício deveria ser
estendido para as usinas com capacidade maiores que 1.000 kW, que na atual versão do PL,
estimula apenas o uso de fontes eólicas, de biomassa e de PCHs. O valor da energia a ser
comprada não deveria estar associado ao VR, pois esta variável oscila fortemente de acordo
com a demanda do mercado e aspectos climáticos, o que traria fortes riscos relacionados ao
preço de compra da energia. As bandas criadas são importantes, mas como incluem mais de
um tipo de energia em uma mesma banda, acabam priorizando aquelas que se encontram em
estágio mais maduro de desenvolvimento, e por isso, menores custos. Por exemplo, a energia
eólica (madura), a solar (quase madura) e a energia das ondas (em estágio de
desenvolvimento), deveriam receber apoios diferenciados, levando-se em conta o custo de
cada tipo de energia. A solução parece estar na segmentação dos leilões de energia, com
cotas para cada fonte renovável.
Além das propostas sobre regulamentação destacadas acima, é necessária maior proximidade
entre as três principais forças envolvidas no processo de desenvolvimento de uma tecnologia:
centros de pesquisa, a indústria e a classe política, trazendo benefícios para o país. Temos que
evitar o pensamento tradicional que busca somente a segurança do mercado de energia. As
duas maiores revoluções energéticas brasileiras (grandes hidrelétricas e biocombustíveis)
nasceram da vontade de fazer diferente daquilo que se praticava na época, e hoje somos
líderes no uso de energias limpas.
Esse cenário já está em transformação e os resultados de uma visão voltada para novas fontes
no nosso país já começam a aparecer. Nos últimos leilões, a energia eólica obteve forte
destaque com preços competitivos, o que pode não só abrir caminho para o aumento da
120
confiança em novas fontes de energia, mas criar condições para o desenvolvimento da energia
de fontes oceânicas no Brasil.
6.2 CONCLUSÕES
As principais conclusões do trabalho são:
1. Existe grande quantidade de recursos energéticos nos oceanos e amadurecimento
tecnológico acontece de forma cada vez mais acelerada, fazendo do estudo destas
fontes de energia, ainda em estágio embrionário de desenvolvimento, muito importante
para o setor de energia.
2. Processos
de
certificação
representam
uma
importante
ferramenta
para
o
desenvolvimento tecnológico e o amadurecimento de um setor.
3. A política é a forma mais relevante de se apoiar o desenvolvimento de novas
tecnologias. Deve haver um diálogo eficiente entre ciência e política para que melhores
resultados sejam obtidos.
4. Leis de outros países (Alemanha, Espanha, Portugal, Reino Unido, Dinamarca, Estados
Unidos) e seus resultados são as principais referências no estudo para o
desenvolvimento de uma política brasileira de apoio a fontes de energia renováveis do
oceano.
5. Uma proposta é a criação de um leilão específico para cada fonte de energia renovável,
em estágio maduro de desenvolvimento, levando em conta suas particularidades.
6. O PL 630 representa um importante avanço para o país, mas suas críticas devem ser
observadas e utilizadas no aprimoramento desta e das demais leis que venham a surgir.
7. É muito importante para o Brasil aproximar os centros de pesquisa, a indústria e a
classe política para que todas as forças envolvidas possam juntas desenvolver uma
legislação para fontes de energia renováveis do oceano.
8. Não existe política ideal e cada país ou região possui uma solução ideal que deve ser
cuidadosamente escolhida. O principal fator de sucesso é a vontade política baseada
em uma posição firme e consciente da população.
121
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129
ANEXO A: REGULAMENTAÇÃO EXISTENTE NO BRASIL E PROJETOS
DE LEI
Lei Federal No 8.617, de 4 de janeiro de 1993
A Lei Federal No 8.617, de 4 de janeiro de 1993 fala sobre o mar territorial, a zona contígua, a
zona econômica exclusiva e a plataforma continental brasileira. Ela está em acordo com a
Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar (CNUDM) – assinada pelo Brasil em 10
de dezembro de1982 e ratificada em 22 de dezembro de 1988.
A definição de cada uma das zonas (veja as Figuras A.1 e A.2) é de grande importância para o
estudo de geração de energia de fontes renováveis do mar, pois é nestes ambientes que se
encontram os recursos necessários para exploração do potencial energético e é também neste
meio onde será instalada a maior parte dos conversores.
Figura A.1 – Limites do Mar – MARINHA DO BRASIL, 2009
130
Figura A.2 – Zona econômica exclusiva e plataforma continental do Brasil – MARINHA DO BRASIL, 2009
O mar territorial brasileiro corresponde à faixa de doze milhas marítimas (22,2 km) de largura a
partir da linha de baixa-mar do litoral continental e insular brasileiro. A soberania do Brasil
estende-se a faixa do mar territorial, ao seu espaço aéreo, leito e subsolo.
A zona contígua corresponde à faixa que se estende das doze as vinte quatro milhas marítimas
(44,5 km), determinadas a partir dos mesmos pontos usados para definir o mar territorial. Nesta
zona o país pode tomar as medidas de fiscalização para que as leis sejam respeitadas no seu
mar territorial.
A zona econômica exclusiva é a faixa que se estende das doze as duzentas milhas marítimas
(370,4 km) medidas a partir dos mesmos pontos do mar territorial. Esta faixa representa o limite
sobre o qual o país possui direitos de soberania para qualquer aproveitamento com fins
econômicos. Nesta região, o Brasil tem o direito exclusivo de construção, operação e uso de
todos os tipos de ilhas artificiais, instalações e estruturas.
A plataforma continental do Brasil representa o leito e subsolo das áreas marinhas que se
estendem em toda extensão do prolongamento natural do seu território terrestre, até o bordo
131
exterior da plataforma continental. É reconhecido o livre direito de colocação de cabos
submarinos em toda plataforma continental brasileira, desde que haja consentimento do
Governo. Nesta região, o Brasil tem o direito exclusivo de construção, operação e uso de todos
os tipos de ilhas artificiais, instalações e estruturas.
De forma geral, as tecnologias para geração de energia oceânica se concentram na faixa de
mar territorial, mas qualquer construção nas demais zonas é de aproveitamento econômico
exclusivo do país. Segundo a Marinha (MARINHA DO BRASIL, 2009), a Amazônia Azul38 tem
uma área de 3,6 milhões de km2 (equivalente a cerca de um terço da área do Brasil). O país
possui também um pleito junto a ONU para extensão desta área em mais 900 mil km2. Se
explorada de forma correta, muitos recursos podem ser extraídos de forma sustentável do
oceano.
Lei Federal No 9.478 de 06 de agosto de 1997
A Lei Federal No 9.478 de 06 de agosto de 1997, também conhecida como lei do petróleo, fala
também sobre a política energética nacional. A lei determina o fim do monopólio estatal do
petróleo da União nas atividades relacionadas à exploração, produção, refino e transporte do
petróleo no Brasil, o qual era exercido pela Petrobras. Com isso, as demais empresas da área
petrolífera, nacionais ou estrangeiras, têm acesso à possibilidade de atuar em todos os elos da
cadeia do petróleo, do poço ao posto (ou em inglês from well to wheel). A lei também cria a
ANP (Agência Nacional do Petróleo) e o CNPE (Conselho Nacional de Política Energética).
A lei reformulou (MARIANO & LA ROVERE, 2007) o setor de petróleo e gás, regulamentando a
forma com a qual passaram a ser feitos novos contratos de exploração e produção de petróleo.
A ANP é a responsável pela regulação, contratação e fiscalização das atividades econômicas
da indústria do petróleo. O órgão passou a determinar as áreas que seriam ofertadas nos
leilões, a qualificar as empresas participantes, a definir o nível mínimo de produto a ser
explorado em cada área e fazer os contratos com as empresas vencedoras.
Em cada leilão, a ANP divulga através de um edital os blocos que serão licitados fornecendo a
ordem de licitação. O órgão divulga dados como a localização, a área e as características de
38
É a soma da área da zona econômica exclusiva e da plataforma continental brasileiros, que recebe
esse nome pela grande biodiversidade marinha existente. E a união das áreas indicadas na Figura 5.2.
132
cada bloco. A agência habilita as empresas que demonstram interesse de participar do leilão,
avaliando as suas qualificações e o pagamento de uma taxa de participação. A empresa que
oferece o melhor preço por cada bloco recebe o direito de explorá-lo num regime de
concessão. Entretanto, o vencedor é obrigado ainda a pagar royalties e taxas de desempenho
sobre o volume de produto produzido. Isso faz com que parte da remuneração seja recebida
pelo licitante somente quando comprovada a produção do bloco (ESTEVES, 2007). Com isso,
o risco é dividido entre as duas partes, pois a remuneração total sobre a área concedida só virá
caso os resultados do vencedor sejam positivos.
O leilão é do tipo selado de primeiro preço, ou seja, os participantes fornecem o preço que
estão dispostos a pagar numa única rodada, que inclui diversos blocos de uma área, e os
envelopes são abertos ao mesmo tempo, sem chance de correção dos valores. Isso qualifica
um leilão simultâneo. Esse procedimento se repete para cada uma das áreas ofertadas.
Entretanto, à medida que o leilão avança e as demais áreas são licitadas, os participantes vão
conhecendo o que os oponentes estão dispostos a pagar e aí temos um leilão seqüencial, com
possíveis correções das ofertas.
Entre a promulgação da Lei No 9478 em 1997 e o final de 2009 aconteceram 10 rodadas de
leilões de concessões de blocos de petróleo. Nos primeiros 9 leilões (FERRICHE, 2009), foram
licitados 1.261.188 km2 de área de blocos de exploração . Destes foram concedidos 454.596
km2 (área semelhante à soma dos estados de São Paulo e do Paraná). Em média houve 37
empresas habilitadas para cada um dos leilões, sendo 73% destas de origem estrangeira. Em
53% dos blocos arrematados nos 8 primeiros leilões (MATTOS, 2008), a Petrobrás esteve
envolvida sozinha ou com parceiros.
A lei possui ainda outros pontos de interesse, destacando a proteção do meio-ambiente, a
promoção da conservação de energia e a utilização de fontes alternativas de energia. Como já
foi dito, a lei cria outro importante órgão, o CNPE, que atua junto ao poder executivo e tem
como atribuição principal promover o aproveitamento racional dos recursos energéticos do
País. Cabe ainda a este órgão estabelecer diretrizes para a importação e exportação de
petróleo, propor políticas destinadas a assegurar o suprimento de insumos energéticos às
áreas mais remotas ou de difícil acesso do país, rever periodicamente as matrizes energéticas
aplicadas às diversas regiões da nação, estabelecer diretrizes para programas específicos,
133
como os de uso do gás natural, do álcool, de outras biomassas, do carvão e da energia
termonuclear.
Com a descoberta da Petrobrás das reservas de petróleo na camada no pré-sal39 em 2009, o
governo iniciou, em meados de 2009, uma tentativa de remodelar a lei do petróleo para rever e
aumentar o papel do estado e da Petrobrás na indústria do petróleo. O governo afirma que as
reservas do pré-sal apresentam baixos riscos exploratórios e defende que o petróleo, mesmo
depois de extraído deve pertencer ao estado. O Ministério de Minas e Energia é o responsável
por elaborar a nova lei, que até dezembro de 2010 não havia sido apresentada. Aparentemente
a nova lei representa um movimento contrário ao praticado pela Lei No 9.478 de 1997, e vai
numa direção semelhante à lei No 2004 de 1953, sancionada pelo então presidente Getúlio
Vargas, que definia o monopólio brasileiro sobre o petróleo.
Decreto No 2.705 de 03 de agosto de 1998
O Decreto No 2.705 de 03 de agosto de 1998 define critérios para o cálculo e cobrança das
participações governamentais em atividades de exploração, desenvolvimento e produção de
petróleo e gás natural. Estas atividades estão sujeitas a pagamentos de participações
governamentais tais como: bônus de assinatura, royalties, participação especial e pagamento
pela ocupação do espaço.
O bônus de assinatura é o valor de compra ofertado pelo licitante vencedor para um bloco de
exploração. Royalties são compensações financeiras devidas pelos concessionários de
exploração e representam um porcentual da renda obtida com a venda do produto. A
participação especial representa uma compensação financeira extraordinária devida pelos
concessionários de exploração e produção e petróleo e gás natural nos casos de grandes
volumes de produção ou de grande rentabilidade. O pagamento pela ocupação do espaço é
calculado de acordo com a sua área e o prazo de exploração.
39
A camada do pré-sal é uma faixa que vai do estado do Espírito Santo até Santa Catarina com cerca de
800 quilômetros e engloba três bacias (Espírito Santo, Campos e Santos). O petróleo é encontrado
abaixo do leito marítimo em profundidades que superam os 7 mil metros, abaixo de uma extensa
camada de sal que conserva a qualidade do petróleo. As estimativas indicam até 100 bilhões de boe
(barris de óleo equivalente) o que colocaria o Brasil entre os 10 maiores produtores do mundo.
Reportagem da Folha de SP (http://www1.folha.uol.com.br/folha/dinheiro/ult91u440468.shtml)
134
Lei Federal No 9.991 de 24 de julho de 2000
A Lei Federal No 9.991 de 24 de julho de 2000, fala sobre a realização de investimentos em
pesquisa e desenvolvimento. Dispõe ainda sobre eficiência energética por parte de empresas
do setor de energia elétrica (concessionárias, permissionárias e autorizadas). Segundo esta, as
concessionárias de serviço público devem destinar 0,75% da sua receita operacional líquida a
pesquisa e desenvolvimento do setor elétrico e 0,25% a programas de eficiência energética. As
concessionárias de geração e empresas autorizadas a produção independente de energia
elétrica e as concessionárias de serviço público de transmissão de energia devem destinar
anualmente o mínimo de 1% de sua receita operacional líquida para P&D.
Os recursos para pesquisa e desenvolvimento são destinados para o Fundo Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (40%), para projetos regulados pela Agência
Nacional de Energia Elétrica (40%) e para o Ministério de Minas e Energia (20%). No mínimo
30% deste capital deve ser investido em projetos nas regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste.
O projeto da primeira usina de energia das ondas brasileira, da COPPE/ UFRJ, a ser instalado
no Porto do Pecém no Ceará ainda no ano de 2010 está sendo custeado com verbas de uma
empresa privada entregues aos desenvolvedores da tecnologia por meio desta lei.
Lei Federal No 10.438 de 26 de abril de 2002
A Lei Federal No 10.438 de 26 de abril de 2002 fala da criação do Programa de Incentivo às
Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA). A Lei tem como objetivo aumentar a
participação da energia elétrica produzida no Brasil no Sistema Interligado Nacional por
empreendimentos concebidos com base em três fontes renováveis de energia: eólica,
pequenas centrais hidrelétricas e biomassa. Numa primeira fase seriam estabelecidos
contratos de compra de energia de 15 anos para empreendimentos que começassem a operar
até 30 de dezembro de 2006. Seriam 3.300 MW de capacidade igualmente distribuídos entre
as três fontes de energia. Atingida essa meta o programa seria realizado de forma que as três
fontes atendessem 10% do consumo anual de energia elétrica no Brasil, objetivo que deveria
ser alcançado em até 20 anos. O programa tem como objetivos diversificar a matriz energética
aumentando a segurança no abastecimento, diminuir a emissão de poluentes na geração de
energia, desenvolver o mercado de energias alternativas no país e gerar empregos.
135
Foram contratados projetos totalizando 3.299,40 MW de capacidade para entrada em operação
até 30 de dezembro de 2006. Segundo o Ministério de Minas e Energia (MME) A proporção
entre os três tipos de fontes não foi mantida (MME, 2009) devido à baixa demanda por UTEs a
biomassa. Foram contratados 1.191 MW em PCHs, 685 MW para UTE a biomassa e 1423 MW
com Usinas Eólicas. Tais projetos totalizariam 12GWh/ano de energia gerada.
Diversos problemas aconteceram, principalmente com as Usinas Eólicas (dificuldade de
atendimento ao índice de nacionalização de 60% e problemas de prazo de fornecimento com
os produtores de turbinas eólicas devido ao aquecimento do mercado), e o prazo de início de
operação não foi atendido na grande maioria dos empreendimentos. Em resposta a isso, a Lei
Federal No 11.943 de maio de 2009 define que o prazo para início de funcionamento das
instalações fica prorrogado para 30 de dezembro de 2010.
Ainda segundo o MME, até agosto de 2009, 88 empreendimentos totalizando 1.814 MW de
capacidade já haviam sido instalados (925 MW de PCHs, 504 MW de UTEs a Biomassa e 385
MW de usinas eólicas). Outros 56 empreendimentos totalizando 1.485 MW (266 MW de PCHs,
181 MW de UTEs a Biomassa e 1.038 MW de usinas eólicas) pediram postergação do prazo e
espera-se o início da operação até dezembro de 2010. Veja a tabela A.1 abaixo com um
resumo dos dados apresentados.
Tabela A.1: Projetos em operação e com prazo postergado no PROINFA (MME, 2009).
Em operação
PCH
Prazo postergado
MW
% do tipo
MW
% do tipo
925
78
266
22
Biomassa
504
74
181
26
Eólica
385
27
1038
73
Total
1814
1485
Lei Federal No 10.848 de 15 março de 2004 (e Decreto Nº 5.163 de 2004)
A lei 10.848 em seu artigo 2º e o Decreto Nº 5.163 de 2004 obrigam as concessionárias, as
permissionárias e as autorizadas de serviço público de Distribuição de energia elétrica do
Sistema Interligado Nacional (SIN), por meio de licitação na modalidade de leilões, a garantir o
136
atendimento à totalidade de seu mercado no Ambiente de Contratação Regulada40 (ACR). A
regulação das licitações para contratação de energia elétrica e a realização do leilão
diretamente ou através da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) são
obrigação da Agência Nacional De Energia Elétrica (ANEEL).
Segundo a Lei, a energia elétrica passou a ser classificada em energia existente e energia
nova. A energia nova (CARNEIRO, 2006) viria de novos projetos de geração ainda sem
concessão ou de projetos de ampliação de empreendimentos já existentes.
Os vencedores de um leilão de energia são definidos pelo critério de menor tarifa. São,
portanto, aqueles que oferecerem energia pelo menor preço por Mega-Watt hora (MWh)
produzido para o atendimento da demanda prevista. Em seguida são firmados contratos de
comercialização de energia elétrica entre os vencedores e as distribuidoras, que declararam a
quantidade de energia necessária para o ano do começo do suprimento de energia, conforme
contratado no leilão.
Os leilões foram separados inicialmente em três tipos: Leilão A-5 (energia nova), leilão A-3
(energia nova), leilão A-1 (energia existente). Entretanto, já foram realizados outros tipos, tais
como leilões de energia de reserva, leilões específicos para grandes hidrelétricas e um leilão
de energias renováveis.
Dentre os três principais, A letra A, significa o ano para o qual é previsto o início do
fornecimento da energia. Exemplificando, A-5 significa que o leilão é realizado 5 anos antes do
início do suprimento de energia elétrica. De forma geral, empreendimentos com tempo de
construção muito longo, participam do leilão A-5, como por exemplo, grandes centrais
hidrelétricas e termelétricas em ciclo combinado. No leilão A-3 temos empreendimentos como
PCHs (Pequenas Centrais Hidrelétricas) e termelétricas em ciclo simples. Mas não existe regra
40
(CARNEIRO, 2006) “Foram criados dois ambientes para a negociação de energia elétrica: o Ambiente
de Contratação Livre (ACL) e o Ambiente de Contratação Regulada (ACR). Os agentes vendedores de
energia elétrica (Geradores, Importadores, Produtores Independentes e Comercializadores) podem
participar de ambos os ambientes.”
“As relações comerciais entre os agentes no ACL são livremente pactuadas e regidas por contratos
bilaterais de compra e venda de energia elétrica, nos quais estão estabelecidos prazos e volumes.”
“Já em relação ao ACR, a negociação de energia elétrica ocorre através dos leilões de energia de longo
prazo. Os agentes que compram a energia são as distribuidoras, para o consumo dos seus clientes,
também chamados de consumidores cativos. Através dos leilões, as distribuidoras passaram a ter
obrigação de contratar 100% da demanda para períodos de tempo determinados pelo MME. Dessa
maneira, estão proibidas de realizar qualquer comércio no ACL.”
137
limitando o tipo de empreendimento a um ou outro leilão. Já o leilão A-1, ocorre para a
contratação de energia de empreendimentos já existentes. Os contratos são de 15 a 35 anos
para os leilões A-5 e A-3 e de 5 a 15 anos para os leilões A-1.
No caso dos leilões de energias renováveis (2007) e de energia de reserva (um leilão de
biomassa em 2008 e um de eólica em 2009), existe um pouco mais de flexibilidade na hora de
se definir qual o prazo para o início de operação e qual a duração do contrato. Isso varia de
acordo com as características do tipo de recurso utilizado para obtenção da energia.
Em dezembro de 2009, aconteceu o leilão de energia de reserva específico para energia
eólica. O leilão contou com a participação de 339 usinas (136 agentes) inscritas, totalizando
uma capacidade total de 10.005 MW. Foram contratados 753 MWmédios41 de energia de 71
usinas, com capacidade total de 1.805,7 MW (montante três vezes superior a todo o parque
eólico atualmente em operação no país, que conta com 602 MW). Os vencedores receberam o
direito de negociar contratos de 20 anos, reajustados pelo IPCA, com entrega de energia a
partir de 1º de julho de 2012. O preço médio negociado foi de R$ 148,3/MWh.
Resolução Decreto 6.353 de 16 de janeiro de 2008
O Decreto 6.353, de 16 de janeiro de 2008 regulamenta a contratação de energia de reserva. A
utilização desta tem como objetivo aumentar a segurança no fornecimento de energia elétrica
ao Sistema Interligado Nacional, proveniente de usinas especialmente contratadas para
garantir o consumo anual de energia elétrica no País. A Energia de Reserva é contratada
mediante leilões promovidos pela ANEEL. Os leilões de biomassa e de energia eólica
realizados em 2008 e 2009 se enquadram nesta modalidade.
Resolução Normativa No 62 de 5 de maio de 2004 da Agência Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL)
A Resolução Normativa No 62 de 5 de maio de 2004 da (ANEEL) define procedimentos para
cálculo da energia de referência de um empreendimento para participação no Programa de
41
Neste caso, MWmédios se refere à quantidade de energia firme a ser fornecida, dado que as usinas
possuem um fator de capacidade (proporção entre a produção efetiva da usina e a capacidade total
máxima se esta tivesse operado em carga máxima no período de um ano) médio de 41,7%. Portanto,
1.805,7 x 0,417 = 753MWmédios.
138
Incentivo às Fontes Alternativas (PROINFA) nos Termos do Decreto No 5.025 de 30 de março
de 2004.
A Energia referenciada é definida como a quantidade de energia que poder ser produzida pela
central geradora e que servirá como base para contratação desta por parte da ELETROBRÁS.
A quantidade de energia de referência de cada central de geração de energia elétrica,
estabelecida pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) será calculada, no caso de
uma Usina Eolioelétrica (UEE) com a seguinte equação:
(A.1)
Sendo:
ER (MWh/ano) – energia de referência da UTE;
E (MWh/ano) - valor esperado da produção anual, considerando 100% de disponibilidade;
TEIF (adimensional) – taxa equivalente de indisponibilidade forçada;
TEIP (adimensional) – taxa equivalente de indisponibilidade programada.
Projeto de Lei No 495 de 2009
Cria a Agência Nacional de Energias Renováveis (ANER), com o objetivo de coordenar o
processo de transição do uso de energias não renováveis para as fontes alternativas
renováveis. A agência seria responsável por estabelecer políticas públicas para apoiar o
aprimoramento da matriz energética brasileira. São consideradas fontes de energia renovável
aquelas cuja utilização não implica no seu esgotamento no futuro, tais como energia das
ondas, das marés, dos ventos, geotérmicas, hídricas, solares, de biomassa e hidrogênio.
Projeto de Lei No 630 de 2003
O Substitutivo ao Projeto de Lei No 630 de 2003 estabelece incentivos à produção de energia
elétrica de fontes alternativas renováveis e biocombustíveis, estimula a realização de pesquisas
voltadas a este tema e ao hidrogênio para fins energéticos e cria o Fundo Nacional para
Pesquisa e Desenvolvimento das Fontes Alternativas Renováveis.
139
Segundo o PL, consideram-se fontes alternativas renováveis a energia eólica, solar,
geotérmica, maremotriz, de pequenos aproveitamentos hidráulicos, da biomassa, dos
biocombustíveis e das ondas do mar.
No atendimento à Lei Federal No 10.848 de 15 de março de 2004, serão contratados
anualmente, pelas distribuidoras, por meio de licitação na modalidade leilão, a partir de 2011 e
por um período de 10 anos, uma capacidade mínima de 600 MW de geração de energia
elétrica proveniente de fontes eólicas, de biomassa e de pequenas centrais hidrelétricas, sendo
200 MW de cada fonte. As empresas estatais federais ligadas à ELETROBRÁS deverão
contratar ainda um total de 100 MW de energia provenientes destas três fontes. Os contratos
de compra de energia terão validade de 20 anos, a seleção dos escolhidos será pelo critério de
menor preço, a capacidade mínima dos empreendimentos será de 1.000 kW e será exigido um
grau de nacionalização de 70% dos equipamentos e serviços. O objetivo é garantir que ao
menos 5% do crescimento da demanda destas empresas sejam cobertos por fontes
alternativas. Espera-se com isso contratar nesses 10 anos um valor equivalente a um mínimo
de quatro vezes o visto na primeira fase do PROINFA.
Para estimular os produtores de energia alternativa renovável, o PL obriga os agentes de
distribuição a atender a uma demanda que faça com que as fontes renováveis atendam a no
mínimo 5% do incremento de geração de energia elétrica anual. Para usinas pequenas, entre
50 kW e 1000 kW, o valor de compra da energia se dará pelo Valor Anual de Referência (VR)
somado a um prêmio. Para PCHs, será dado um acréscimo de 10%. No caso de termelétricas
movidas a biomassa proveniente de resíduos urbanos e tratamento de esgoto, o incremento é
de 20%. Para energia proveniente de fontes eólicas, solar, geotérmica, maremotriz e de ondas
do mar, o prêmio é de 50%. Os contratos terão duração de 20 anos. No sistema isolado os
prêmios serão, para as tecnologias já citadas, de 15%, 30% e 75% e o prazo dos contratos
será de 25 anos. O projeto de lei garante aos produtores isenção do pagamento de tarifas de
uso dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica, obriga as distribuidoras a
comprar, a partir de 2011, toda a energia proveniente de microgeração (menor que 50kW) que
utilizem fontes alternativas renováveis e rateia os custos destas contratações entre os
consumidores finais.
140
O PL institui o Fundo Nacional para Pesquisas e Desenvolvimento das Fontes Alternativas
Renováveis, que será constituído por cinco por cento do montante recolhido pelos royalties do
petróleo, 5% da participação especial do petróleo e 5% da receita operacional líquida de usinas
termelétricas que utilizem combustíveis fósseis.
O substitutivo prevê a criação de certificados comercializáveis de energia Alternativa renovável,
isenção de imposto para veículos elétricos, híbrido e movidos a hidrogênio, diminuição de 5%
no IR de fundos de investimentos destinados a fontes alternativas renováveis de energia e
obriga prédios públicos federais a seguir normas visando a máxima eficiência energética.
O PL recebe um destaque especial, pois é o primeiro projeto de lei que cita e dá incentivos
diretos às fontes de energia do mar. Representará um grande avanço no fomento a esses tipos
de energia se tornar-se uma lei. Em 21/10/2009, o parecer do relator, deputado Fernando
Ferro, foi aprovado pela comissão especial destinada a apreciar a matéria. Se acolhido o
recurso, o PL 630/2003 e apensados deverão ser apreciados pelo Plenário. Caso contrário, se
rejeitado o recurso, a matéria vai ao Senado Federal. Dezenas de projetos de leis foram
apensados, contribuindo com a sua redação atual (aquela que tramita na câmara dos
deputados) de 2009 e algumas audiências públicas, com a representação de políticos,
pesquisadores e membros da indústria foram realizadas para discussão do projeto.
141
ANEXO B: ENTREVISTA COM MEMBRO DA COMISSÃO ESPECIAL DE
FONTES RENOVÁVEIS
Entrevista com o Dep. Paulo Teixeira, Deputado Federal pelo estado de São Paulo e
membro da Comissão Especial de Fontes Renováveis da Câmara dos Deputados
1) Como você vê a relação da engenharia com o ambiente político?
Acredito que os técnicos da área de energia estão sempre contribuindo de forma importante
para a compreensão das questões que surgem no legislativo. Foi assim no caso do pré-sal, por
exemplo, e também no caso do PL 630/2003, quando tivemos a oportunidade de conhecer
maiores detalhes sobre todas as formas de energia de fontes alternativas.
Acredito, no entanto, que falta uma maior articulação das entidades representativas de
engenheiros e universidades, para que tenham uma atuação mais efetiva no parlamento,
atuando também politicamente, no sentido de melhor equilibrar as relações de força.
Poderíamos assim trazer uma componente nova, além da político-partidária e dos interesses
dos grupos econômicos. Acho que os engenheiros poderiam ter como exemplo os
ambientalistas, que já influenciam o processo de forma mais evidente.
2) Quais são as maiores dificuldades de se legislar em favor de fontes de energia
renováveis?
Acredito que a maior dificuldade em legislar em favor das energias alternativas é enfrentar as
resistências que surgem pelo receio natural que causam as mudanças, bem como pelo
interesse econômico de alguns grupos ligados às fontes tradicionais.
O trabalho pela aprovação do PL 630/2003 foi bastante elucidativo para mostrar as principais
barreiras.
Como os dirigentes das instituições ligadas à área de energia, tanto governamentais como
privadas, foram formados no paradigma das fontes tradicionais — no caso do Brasil, as
hidrelétricas e as termelétricas — é de se esperar alguma reação às mudanças. Acredito que
142
essa situação talvez explique a falta de maior boa vontade em relação ao projeto por parte do
Ministério de Minas e Energia, que tem grande parte de seus dirigentes oriundos das grandes
empresas brasileiras de energia. Espero que essa resistência venha a se reduzir
drasticamente, em razão dos excelentes resultados dos recentes leilões para a contratação de
fontes renováveis, quando o preço da energia vendida ficou abaixo das expectativas.
Em relação às empresas do setor elétrico, acostumadas, no Brasil, a lidar com grandes blocos
de energia, surgem também resistências, pois a mudança de paradigma exige certo esforço
para contrariar a inércia natural. A utilização das fontes alternativas em larga escala já foi
demonstrada viável em países da Europa, como a Alemanha e a Espanha, mas é preciso
mudar a forma de operar os sistemas, que passam a se constituírem de maior número de
unidades geradoras de pequeno porte distribuídas pelo território a ser atendido. Torna-se assim
necessária a aplicação de novas tecnologias, como, por exemplo, as de smart grid para
gerenciar a produção e o possibilitar o controle e faturamento dos telhados solares conectados
à rede elétrica. Essas novas tecnologias não constavam dos cursos de graduação daqueles
que hoje atuam no setor elétrico e sua disseminação ainda poderá levar algum tempo. Acredito
que existe aí uma oportunidade para a atuação das universidades, com os pesquisadores
trabalhando junto às empresas de energia elétrica para eliminar os preconceitos que ainda
persistam quanto às fontes alternativas.
Observei também que as entidades representativas dos grandes consumidores de energia
elétrica, especialmente a indústria, se colocaram de maneira fortemente conservadora, com
receio de que a disseminação das fontes alternativas represente uma elevação nos custos da
energia. Trata-se de uma postura compreensível, mas sem fundamento. Essas indústrias
aceitam arcar com os elevadíssimos custos das termelétricas a óleo combustível, mas têm
dificuldades em contribuir para agregar maior capacidade de geração a partir das fontes
alternativas. Entretanto, enquanto a geração termelétrica a óleo tem custo superior a R$400,00
o megawatt-hora, a fonte eólica foi recentemente contratada a R$130,00 por megawatt-hora.
Portanto, as indústrias deveriam ser grandes incentivadoras das fontes alternativas, pois
também a geração a partir da biomassa e das pequenas centrais hidrelétricas apresenta custos
bastante inferiores às fontes fósseis. O uso dos aquecedores termossolares em substituição
aos chuveiros elétricos também é mais viável que essas térmicas tradicionais. Mesmo a
geração fotovoltaica, devido aos desenvolvimentos tecnológicos e aos ganhos de escala
recentes, apresenta custo de geração inferior à grande parte das usinas a óleo diesel. Para as
143
fotovoltaicas, o momento de desenvolvermos tecnologia e uma indústria é agora. Podemos
perder o timing.
3) Quais movimentos são necessários para os projetos ligados às fontes renováveis se
tornarem realidade?
No momento, falta voltarmos a apostar no novo, como fizemos no passado com a energia
hidrelétrica e com o Proálcool. Vejo que a situação está mudando e que os políticos estão,
cada vez mais, propensos a olhar para novas alternativas. O resultado dos leilões de energia
reserva e de fontes alternativas de 2010 mostrou que a energia eólica já tem um custo
competitivo. Isso deve ajudar a viabilizar projetos que estimulem fontes renováveis de energia.
Temos também que investir em fontes complementares como a energia solar (fotovoltaica e
termosolar) além da energia das ondas e no uso de carros elétricos e a hidrogênio. São fontes
em diferentes estágios de desenvolvimento que precisam de atenção e amadurecimento para
se tornar viáveis. Aplicações no Nordeste, que carece de água são muito bem vindas. Soluções
para sistemas isolados e para locais que não possuem água podem ser uma forma de entrada
destas tecnologias.
4) Que tipo de apoio especial deve ser dado a fontes em estágio mais embrionário de
desenvolvimento como a energia das ondas ou das marés?
Enxergamos um grande potencial para a energia das ondas devido ao vasto litoral brasileiro.
No Nordeste, em especial, aplicações para o sistema isolado ou associadas a sistemas de
dessalinização poderiam dar força a estas fontes e estamos em um momento em que temos
que estudá-las e desenvolver tecnologia. A forma mais direta de se apoiar esse tipo de fonte é
através da comparação das regiões com maior potencial e aquelas que carecem de energia
para se identificar os locais ótimos para as primeiras aplicações.
144
5) Como o Sr. vê o PL 630/2003, no qual trabalhou bastante? O que falta para ele ser
aprovado? Quais as dificuldades?
O substitutivo ao PL nº 630/2003 aprovado na Comissão Especial que analisou a matéria é
bastante abrangente, mesmo porque representou a síntese de vinte projetos de lei
apresentados na Câmara sobre o tema.
Seus dispositivos representam um grande avanço no que tange às fontes renováveis no Brasil,
pois objetiva definir a forma de contratação de empreendimentos de grande, médio e pequeno
porte para a geração de energia a partir das fontes alternativas renováveis.
Estabelece também que as distribuidoras de energia elétrica deverão adquirir toda a energia
injetada na rede por unidades de geração de capacidade de até 50 kW. Isso inclui, por
exemplo, os painéis fotovoltaicos instalados nos telhados das residências.
Além disso, prevê importante incentivo à utilização da energia termossolar para aquecimento
de água, em razão dos benefícios obtidos com a substituição do chuveiro elétrico, como a
diminuição da carga do sistema no horário de ponta. São propostos descontos nas tarifas de
energia elétrica, inclusão dos aquecedores solares nos financiamentos do Sistema Financeiro
da Habitação e financiamentos para a aquisição de aquecedores solares disponibilizados pelas
distribuidoras de eletricidade e pagos na fatura de energia elétrica.
Também procura incentivar a produção e venda de biocombustíveis em pequena escala,
permitindo às pequenas unidades de produção e às cooperativas de pequenos produtores
rurais para produção de biocombustíveis comercializá-los diretamente com os postos de
combustíveis ou com os consumidores finais.
Propõe ainda criar o Fundo Nacional para Pesquisa e Desenvolvimento das Fontes Alternativas
Renováveis com os seguintes recursos:
•
5% do arrecadado por meio de royalties e participações especiais do petróleo;
•
2% das receitas operacionais líquidas advindas das usinas termelétricas a combustíveis
fósseis;
145
•
30% da redução anual do montante recolhido à Conta de Consumo de Combustíveis
(CCC), ocorrida quando da interligação de sistemas elétricos isolados ao Sistema
Interligado Nacional – SIN.
Além disso, a proposta estipula diversos incentivos tributários às fontes alternativas renováveis
e estabelece medidas para desestimular a geração termelétrica por meio de combustíveis
fósseis.
Quanto a sua tramitação, em 21/10/2009, o parecer do relator, deputado Fernando Ferro, foi
aprovado pela comissão especial destinada a apreciar a matéria. Em 05/11/2009, foi
apresentado o Recurso nº 322/2009, pelo Dep. Onyx Lorenzoni (DEM – RS), contra a
apreciação conclusiva do Projeto de Lei nº 630, de 2003, na comissão especial. O Recurso nº
322/2009 encontra-se pronto para a pauta do Plenário da Câmara dos Deputados. Se acolhido
o recurso, o PL 630/2003 e apensados deverão ser apreciados pelo Plenário. Caso contrário,
se rejeitado o recurso, a matéria vai ao Senado Federal.
6) Porque não adotamos um modelo baseado em tarifas de feed-in no Brasil, tal qual
acontece em diversos países europeus?
O PROINFA representou uma tentativa de adoção deste modelo de incentivo, mas percebemos
que este não funciona para o Brasil. No nosso caso, precisamos de apoios específicos voltados
para a nossa realidade, levando em conta as nossas fontes de energia e no nosso modelo de
comercialização. O PROINFA, que adotou um modelo similar aos baseados em tarifas de feedin, foi muito importante, pois representou um primeiro passo no desenvolvimento de fontes
renováveis de energia e uma oportunidade de aprendizado, mas mostrou insuficiências e
equívocos que estão sendo superados nas etapas atuais.
146
ANEXO C: RELAÇÃO DOS DOCUMENTOS DO TC114
Código
Data
114/3/AC
09/11/07
114/4/AC
18/01/08
114/5/DA
01/02/08
114/6/DC
07/03/08
114/7/NP
26/03/08
114/8/PW
11/04/08
114/9/INF
09/05/08
114/11/RM
06/06/08
114/12/RVN
22/08/08
114/13/NP
15/10/08
114/14/AC
28/11/08
114/15/DC
05/12/08
114/16/NP
15/12/08
Título / Descrição
Next meeting of TC 114 to be held in Ottawa, Ontario Canada from 14th to 15th
May 2008 / Instruções para o encontro de Ottawa
Next meeting of TC 114 to be held in Ottawa, Ontario Canada from 14th to 15th
May 2008 / Instruções detalhadas para o encontro de Ottawa
Draft agenda for the meeting to be held in Ottawa, Canada, from 2008-05-14 to
2008-05-15 / Agenda para o encontro de Ottawa
Draft Strategic Policy Statement (SPS), developed by TC 114 officers, for
discussion at the next TC 114 plenary meeting / Documento que define o
planejamento estratégico de trabalho do TC114 a ser discutido em Ottawa
The Assessment of Performance of Wave Energy Converters in Open Sea / A
especificação técnica tem como objetivo estabelecer metodologias para medição
da energia gerada em conversores de energia das ondas, fornecer uma estrutura
para o reporte de resultados destas medidas e possibilitar uma estimativa anual
da capacidade do conversor, levando em conta informações sobre a quantidade
de recursos disponível no local da aplicação
Programme of work of the technical committee as recorded by the IEC Central
Office in its database / Lista os códigos usados como nomenclatura dos
documentos do TC 114 e lista os documentos em elaboração
Comments received on document 114/6/DC (Draft Strategic Policy Statement,
developed by TC 114 officers) / Comentários recebidos sobre a especificação
técnica 114/6/DC. Os comentários sugerem algumas alterações no formato e no
conteúdo desta
UNCONFIRMED MINUTES OF THE MEETING OF IEC/TC 114 HELD IN THE
GOVERNMENT CONFERENCE CENTRE , OTTAWA, CANADA ON
WEDNESDAY/THURSDAY 14th/15th MAY 2008 / Notas a respeito do encontro
realizado em Ottawa
Result of voting on 114/7/NP - IEC TS 62600-100 Ed.1: Marine energy - Wave,
tidal and other water current converters - The Assessment of Performance of
Wave Energy Converters in Open Sea / Aprovação do documento (114/6/DC)
com comentários
Marine Energy Terminology / Documento que tem como objetivo uniformizar a
terminologia utilizada por estudos e projetos de energia marinha
MTGS 2009 - Next meeting of TC 114 to be held in Seoul, Korea from 6 to 8 May
2009 (Announcement) / Anúncio oficial do próximo encontro a ser realizado na
Coréia do Sul
Request by EquiMar for a Category A liaison with IEC TC 114 / Documento
relatando o interesse explicitado em carta da empresa Equimar em estabelecer
ligação como comitê de elaboração do TC114 participando dos encontros e
tendo acesso aos documentos
Assessment of wave energy resource / A especificação técnica tem como
objetivo estabelecer princípios e métodos para se estimar a quantidade de
recursos energéticos disponíveis em um site, auxiliando na determinação da
capacidade de conversores de energia das ondas a ser instalados neste
147
Código
Data
114/17/DA
16/01/09
114/18/NP
15/10/08
114/19/AC
13/02/09
114/20/INF
20/02/09
114/21/RVN
27/02/09
114/22/INF
27/03/09
114/23/NP
15/03/09
114/24/INF
27/03/09
114/25/PW
03/04/09
114/26/INF
10/04/09
114/27/NP
24/02/09
114/28/RVN
15/05/09
114/29/NP
11/05/09
Título / Descrição
Draft agenda for the meeting to be held in Seoul, Korea, from 2009-05-07
(starting time: 09:00) to 2009-05-08 (approximate finishing time: 17:00) / Agenda
para o encontro de Seoul
Performance Assessment of Tidal Energy Converters / A especificação técnica
tem como objetivo estabelecer princípios gerais para se estimar a capacidade de
conversores de energia das marés quando instalados em mar aberto
Next meeting of TC 114 to be held in Seoul (Republic of Korea) from 5 (1.00 pm)
to 8 May 09 (3.00 pm) / Informações gerais e folha de inscrição para o encontro
de Seoul
Comments received on document 114/15/DC: Request by EquiMar for a
Category A liaison with IEC TC 114, and conclusions from the survey / Circular
que confirma o acordo firmando entre a empresa Equimar e o TC114, mediante
apoio dos participantes
Result of voting on 114/13/NP - IEC 62600-1 TS Ed.1: Marine energy - Wave,
tidal and other water current converters - Part 1: Terminology / Aprovação do
documento 114/13/NP que define a terminologia utilizada em estudos e projetos
de energia marinha. Alguns comentários e sugestões a ser incorporados foram
feitos
New Work Item Proposal from the UK NC regarding 'Marine Energy Certification
Schemes' / O documento tem como objetivo definir uma base de certificação de
conversores de energia marinha avaliando a conformidade destes com respeito
a normas e especificações técnicas relevantes
The Assessment of Tidal Energy Resource / O documento tem como objetivo
proporcionar uma metodologia uniforme para estimar, medir e analisar, de forma
precisa e consistente, a disponibilidade de recursos em sites selecionados para
a instalação de conversores de energia das marés
Request for P-members to appoint additional experts for project 62600-1,
Terminology / Convite solicitando que os participantes do TC114 inscrevam seus
especialistas que participarão da análise do documento 114/13/NP (62600-1) a
ser realizada junto ao encontro de Seoul
Programme of work of the technical committee as recorded by the IEC Central
Office in its database / Lista os códigos usados como nomenclatura dos
documentos do TC 114 e lista os documentos em elaboração
Draft Strategic Business Plan (SBP) / Documento que define o planejamento
estratégico de trabalho do TC114. Documento normalmente utilizado na
elaboração dos TCs da IEC e foi elaborado usando o SPS e seus comentários
como base. Define os objetivos e a área de atuação da norma a ser elaborada.
Design Requirements for Marine Energy Systems / A especificação técnica
define os requisitos essenciais de projeto para garantir a integridade de
conversores de energia das ondas, de correntes de maré e outras correntes
Result of voting on 114/16/NP - Assessment of wave energy resource / Nota que
mostra a reprovação do documento 114/16/NP, por falta de membros
participantes dispostos a participar da elaboração do documento e apresenta a
proposta feita pela Nova Zelândia para esta liderar um novo esforço
Wave and Tidal Energy Resource Characterization and Assessment /
Especificação técnica que tem como objetivo fornecer metodologias para a
medição, análise e avaliação de recursos energéticos provenientes de ondas e
148
Código
Data
114/30/MTG
15/05/09
114/31/RM
05/06/09
114/32/DC
10/07/09
114/33/RVN
10/07/09
114/34/RVN
07/08/09
114/35/RVN
04/09/09
114/36/DC
27/11/09
114/37/INF
27/11/09
114/38/AC
18/12/09
114/41A/DA
23/04/10
114/42/AC
12/02/10
114/43/INF
19/02/10
Título / Descrição
marés. Os documentos substituem os reprovados (114/16/NP e 114/23/NP)
Reports, presentations and green meeting documents given at the TC 114
meeting in Seoul, 09-05-07/08 / Conjunto de relatórios e apresentações do
encontro de Seoul
Unconfirmed minutes of the meeting held in Seoul, Republic of Korea, on 7th and
8th May 09 / Notas sobre respeito o encontro realizado em Seoul, entre 7 e 8 de
maio de 09
Survey on the proposal to develop a certification scheme in TC 114: comments
on justification and on willingness to participate in such a project / Carta
submetida à avaliação para solicitação de permissão para a elaboração de uma
norma de certificação para conversores de energia marinha
Result of voting on 114/18/NP - IEC TS 62600-200 Ed.1: Marine energy - Wave,
tidal and other water current converters - Part 200: The assessment of
performance of tidal energy converters / Resultado da votação que aprovou a
especificação 114/18/NP (Performance Assessment of Tidal Energy Converters).
O projeto passa a responder pelo código IEC TS 62600-200 Ed.1.
Result of voting on 114/27/NP - IEC TS 62600-2 Ed.1: Marine energy - Wave,
tidal and other water current converters - Part 2: Design requirements for marine
energy systems / Resultado da votação que aprovou a especificação 114/27/NP
(Design Requirements for Marine Energy Systems). O projeto agora responde
pelo código IEC TS 62600-2 Ed.1
Result of voting on 114/29/NP - IEC/TS 62600-3 Ed.1: Wave and Tidal Energy
Resource Characterization and Assessment / Resultado da votação que aprovou
a especificação 114/29/NP (Wave and Tidal Energy Resource Characterization
and Assessment). O projeto agora responde pelo código IEC TS 62600-3 Ed.1
Call for new project team leader for PT 62600-100, 'Marine energy - Wave, tidal
and other water current converters - Part 100: The assessment of performance of
wave energy converters in open sea' / Convocação de um novo líder de projeto
para o documento PT 62600-100 sobre energia marinha para conversores de
ondas, correntes de maré e outras e aborda especificamente a avaliação do
desempenho de conversores de energia das ondas em mar aberto
Compilation of comments received on document 114/32/DC: Survey on the
proposal to develop a certification scheme in TC 114: comments on justification
and on willingness to participate in such a project / Compilação dos comentários
recebidos no documento 114/32/DC: Proposta de desenvolvimento de um
procedimento de certificação no TC 114: Comentários e justificativas
Next meeting of TC 114 to be held in Edinburgh, United Kingdom on 13th and
14th May 2010 (Announcement) / Anúncio oficial do próximo encontro a ser
realizado Em Edimburgo, no Reino Unido entre 13 e 14 de maio de 2010
Revised draft agenda for the meeting to be held in Edinburgh, United Kingdom,
on 2010-05-13 (starting time: 09:00) and 2010-05-14 (approximate finishing time:
17:00) / Programação do encontro a ser realizado em Edimburgo
MTGS 2010 - Next meeting of TC 114 to be held in Edinburgh,
United Kingdom on 13th and 14th May 2010 / Instruções para o encontro de
Edimburgo
Project Team leader for PT 62600-100, 'Marine energy - Wave, tidal and other
water current converters - Part 100: The assessment of performance of wave
149
Código
Data
114/44/CD
05/03/10
114/45/PW
12/04/10
114/46/RVN
30/04/10
114/47/RVN
30/04/10
114/48/RM
18/06/10
114/49/MTG
13/05/10
114/50/CD
25/06/10
114/51/AC
25/06/10
114/52/NP
22/10/10
Título / Descrição
energy converters in open sea' (Compilation of comments on document
114/36/DC) / Designação do novo líder de trabalho do documento PT 62600-100
IEC 62600-1 TS Ed.1: Marine energy - Wave, tidal and other water current
converters - Part 1: Terminology / Rascunho da Especificação Técnica sobre
terminologia para conversores de energia das ondas, das marés e outras
correntes
Programme of work of the technical committee as recorded by the IEC Central
Office in its database / Lista os códigos usados como nomenclatura dos
documentos do TC 114 e lista os documentos em elaboração
Voting result on 114/39/NP: The assessment of mooring system for marine
energy converters / Reprovação do documento de avaliação de sistemas de
ancoragem
Voting result on 114/40/NP: The site selection, design requirement, performance
assessment, plant operation and maintenance of Ocean Thermal Energy
Conversion (OTEC) system / Reprovação do documento pelos membros do TC
114.
Unconfirmed minutes of the meeting of IEC/TC 114 held in the John McIntyre
conference centre, Pollock Halls, University of Edinburgh, Scotland, on 13th/14th
May 2010 / Notas a respeito do encontro realizado em Edimburgo
Reports and presentations given at the TC 114 plenary meeting in Edinburgh,
United Kingdom, 2010-05-13/14 / Relatórios e apresentações do encontro
realizado em Edimburgo
IEC 62600-100 TS Ed.1: Marine energy - Wave, tidal and other water current
converters - Part 100: Power performance assessment of electricity producing
wave energy converters / Rascunho do document sobre avaliação de
performance de conversores de energia da sondas, marés e correntes
Request for P-members to appoint experts for ad-hoc Group 1 (AHG 1), Power
Quality / Solicitação de representantes do membros participantes para
elaboração de documento sobre qualidade da energia
The Assessment of Mooring System for Marine Energy Converters / Avaliação de
sistemas de ancoragem para Conversores de Energia de Fontes Oceânicas
150