Matriz Energética Global

Há mais de seis décadas, um dos gigantes da indústria energética, British Petroleum (BP), preparara relatório anual sobre o estado da produção, consumo e mercado de energia no planeta. No recém-lançado relatório de 2014, o destaque é a lenta desaceleração global da demanda energética, mais acentuada nos países em desenvolvimento.

Em 2013, a demanda de energia global aumentou cerca de 2%, pouco menos que a média dos últimos 10 anos. Na Europa, depois de dois anos em queda de 1% ao ano (2011 e 2012), em 2013 a demanda aumentou 1%. Por outro lado, nos países em desenvolvimento o crescimento da demanda vem desacelerando desde 2010, quando cresceu pouco mais de 7%, e em 2013 cresceu menos de 3%.

Entre 2000 e 2013, a demanda de energia cresceu 38% e foi acompanhada do crescimento do consumo das fontes fósseis na mesma proporção (3%), sendo o crescimento mais acentuado para o carvão (70%), em especial por causa da China, e menos acentuado para o petróleo (17%). As energias renováveis tiveram crescimento de 81% no mesmo período, com destaque para solar (+14.000%), eólica (+2.000%) ebiocombustíveis (622%).

A participação das energias renováveis subiu de 7% para 9,3%, mas a participação das fontes fósseis permaneceu estável em 86%, isso porque a oferta de energia nuclear caiu 4% e a proporção na matriz energética global caiu de 6,3 para 4,4%. Ou seja, na última década, as energias renováveis têm ocupado espaço da energia nuclear e ainda não têm sido capazes de reduzir o consumo das energias fósseis.

Fonte: compilado com dados do BP Energy Statistical Review 2014

Como consequência desta evolução, as emissões de gases de efeito estufa no setor de energia cresceram 38% entre 2000 e 2013, chegando a 35 GtCO2 ou mais de 65% das emissões globais. A partir de 2011, as emissões começaram a desacelerar, mas ainda crescem cerca de 2% ao ano.

A previsão da BP para 2035 e de aumento de 40% da demanda de energia e maior crescimento das fontes renováveis, embora aposte que as fontes fósseis ainda dominarão o mercado (afinal é uma companhia de petróleo.).

Um fenômeno importante acontece nos Estados Unidos que, apesar de terem reduzido o consumo de carvão (que vai sendo substituído por gás de xisto), vêm batendo recordes de aumento de produção de petróleo que passou a ser produto de exportação. Os EUA poderão se tornar exportadores líquidos de petróleo na próxima década.

Apesar de este ser um cenário cruel, com contínuo aumento do consumo absoluto de combustíveis fósseis, existe um universo em transformação. As energias renováveis já superaram as fontes fósseis na capacidade instalada anual em 2013 e a proporção de energia elétrica na matriz continua a crescer anualmente, aproximando-se de 20% (nos inicio dos anos 80 era 10%).

Como não podemos nos comprometer com mais emissões, pois teremos que fazer redução drástica antes da metade do século, precisamos trabalhar para aumentar rapidamente a participação da energia elétrica na matriz global e continuar aumentando a participação das fontes renováveis. Esta inclusive é a aposta dos principais cenários de baixo carbono descritos no V Relatório do IPCC.

Publicado em Blog do Clima / Planeta Sustentável em 24.06.2014

Não tem chuva, vamos de sol!

O Brasil voltou a conviver com o risco de apagões. Entre os diversos fatores que poderiam explicar o aumento de risco três são claros:

- (i) a baixa precipitação no período em que se espera mais chuva tem levado a rápida redução do volume de água nos reservatórios, especialmente na região centro-oeste, sudeste e nordeste;
- (ii) para compensar a baixa nos reservatórios, o sistema de termoelétricas de reserva está acionado em capacidade total e grande volume de energia e precisa ser transmitido a longas distâncias, especialmente da região Norte para as regiões sudeste e centro-oeste, provocando estresse dos limites de segurança de operação do sistema de transmissão;
- (iii) os recordes de calor têm provocado sucessivos picos recordes de demanda de energia para acionamento de sistema de refrigeração.

No curto prazo, não há solução fácil. São fundamentais medidas como a contenção da demanda (ex. regramento de uso, contenção de desperdícios, racionamento) e o aumento da capacidade de suporte do sistema de transmissão.

No lado da oferta, todas as termoelétricas do sistema de reserva foram colocadas em operação 24h por dia, gerando, em janeiro, cerca de 11 mil MWh médio, o que resultou em enorme aumento de custos da energia (ultrapassa R$ 1 mil por MWh). Projeções oficiais conservadoras apontam para a necessidade de repasse de, pelo menos, R$ 10 bilhões na conta do desenvolvimento energético, apenas em 2014.

Outra consequência é o aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE) do setor elétrico. As emissões da energia gerada e distribuída por meio do SIN – Sistema Integrado Nacional saltaram de 10,7 milhões de tCO2 em 2009 para 51 milhões tCO2 em 2013, ou seja, cresceram mais de quase 500%.

Uma das caraterísticas mais marcantes dos picos de demanda de energia neste verão é o seu deslocamento para o meio da tarde. Se antes os picos de energia se concentravam entre 17h e 22h (é o chamado horário de ponta na terminologia do Operador Nacional do Sistema Elétrico), agora os recordes de demanda ocorrem entre 14h e 16h, auge do calor. A única região que continua com recorde de pico no período noturno é a região norte, justamente a que mais exporta energia para as regiões sudeste, centro-oeste e nordeste.

Fonte: Operador Nacional do Sistema

Este deslocamento pode ser visto como uma oportunidade para implantação maciça de geração de energia solar fotovoltaica distribuída. O pico da demanda coincide com o pico de insolação nas regiões demandantes de energia, em especial no horário de verão. Segundo estudo publicado em 2012 pela própria EPE, um m2 de painel solar instalado no Brasil pode gerar de 1260Wh a 1420Wh de energia, quase 30% a mais do que o mesmo painel na Alemanha, maior produtor de energia solar europeu.

A instalação de painéis solares em grande escala é uma estratégia que pode atacar vários problemas ao mesmo tempo e preparar o Brasil para os próximos verões. A instalação de sistemas solares distribuídos é rápida (alguns meses) e não exige sistemas de transmissão, pelo contrário: reduzem a demanda de energia no sistema integrado a medida que a geração acontece localmente. Além disso, reduzem drasticamente a emissão de gases de efeito estufa – estes, aliás, agravadores dos problemas climáticos como prolongamento dos períodos de estiagem.

Como são geradores de energia individual, esses painéis podem ser montados com sistemas de financiamento direto ao consumidor residencial ou comercial, reduzindo verdadeiramente o custo de energia. O estudo da EPE mostra que, levando em conta os valores de 2011, mesmo com todos os custos indiretos (praticamente não existe incentivos tributários), o custo da energia solar (cerca de R$ 500 a 600/MWh) era competitivo em relação ao preço da energia para o consumidor final praticado por 28 de 63 concessionárias em todo Brasil. Atualmente o custo da energia solar é mais baixo: caiu para R$ 300 a 400/MWh.

O custo da energia solar distribuída é menos da metade do custo das termoelétricas de emergência, agora acionadas. Ou seja, cada mil MWh de energia termoelétrica substituída por solar pode significar economia de cerca de R$ 500 mil.

O preço de instalação para o consumidor final é de R$ 6 mil/KW de potencial de geração (sem incentivos, o custo do sistema está em torno de R$ 4,5 mil/KW aqui no Brasil). Para uma geração de 1 mil MW, nas horas de sol, seria necessário investimento de R$ 6 bilhões (metade do que está indo pelo ralo em um ano para cobrir a conta das termoelétricas). Assumindo uma operação média de 8 horas/dia e 40% de aproveitamento, seriam 3,2 mil MWh a menos demandados do sistema integrado e de termoelétricas, possibilitando economia de R$ 2 milhões/dia ou R$ 600 milhões/ano, com menos demanda sobre o sistema de transmissão, o que contribui para evitar sobrecarga, com menos emissões.

Fonte: Germany Eletricity Generation/Wikipédia 

Pode parecer muito ambicioso, mas é uma proposta até tímida quando se compara ao que vem sendo feito, por exemplo, na Alemanha onde a capacidade instalada alcançou, ao final de 2013, impressionantes 36 mil MW. Apenas em 2012 foram instalados mais de 7 mil MW de potencial de energia solar em sistemas fotovoltaicos distribuídos. Embora constituam apenas 3% da geração anual do país, a energia solar cumpre papel fundamental nos momentos de pico de demanda do verão europeu, chegando nestes momentos a gerar até 40% da demanda como mostra o gráfico abaixo.

Além dos telhados das casas, existem inúmeras possiblidades de espaço ocioso para instalação dos painéis solares como coberturas de postos de gasolinas, galpões de fábricas, armazéns, granjas (que estão viradas para a face norte!), estacionamentos (neste caso, os painéis ainda podem prover sombra para veículos), entre outros.

Com os incentivos corretos, o Brasil pode entrar de cabeça na revolução solar e transformar a ameaça em oportunidade, que nos permita economizar água, reduzir emissões das termoelétricas e trazer segurança e economia energética para o país, em especial para o usuário domestico e comercial.

Publicado em Blog do Clima / Planeta Sustentável - 12-02-2014