MATRIZES ENERGÉTICAS NO BRASIL: CENÁRIO 2010-2030 - ABEPRO

[Pages:15]XXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODU??O A integra??o de cadeias produtivas com a abordagem da manufatura sustent?vel.

Rio de Janeiro, RJ, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2008

MATRIZES ENERG?TICAS NO BRASIL: CEN?RIO 2010-2030

Fabricio Luiz Bronzatti (PUCPR) fabriciolb@

Alfredo Iarozinski Neto (PUCPR/UTFPR) o@pucpr.br

Definiu-se um cen?rio de crescimento econ?mico para o Brasil entre os anos de 2010 e 2030. Atrav?s desse cen?rio, foi projetada a capacidade de produ??o e a demanda para cada matriz energ?tica. Com os dados, formulou-se um balan?o energ?ticco simplificado a fim de identificar em quais fontes energ?ticas o Brasil ter? um d?ficit suprimento, e que dever?, no futuro, supri-lo com participa??o de fontes alternativas. A energia proveniente do petr?leo e de usinas hidroel?tricas apresenta um potencial de desenvolvimento a curtoprazo e necessidade de investimentos. Em um segundo momento, o g?s natural tende a aumentar sua participa??o no fornecimento de energia. J? em um terceiro momento, a energia e?lica e solar devem incrementar sua participa??o no quadro de matriz energ?tica brasileira.

Palavras-chaves: Matriz Energ?tica, Energia, Energias alternativas, Fontes energ?ticas

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1. Introdu??o O Brasil encontra-se em um per?odo de desenvolvimento econ?mico robusto em processo de mudan?as na sua estrutura econ?mica e de produ??o de energia. Em 2006, o pa?s inverteu a balan?a de importa??o de petr?leo e hoje tem a possibilidade de se tornar um grande produtor de petr?leo e g?s natural com atua??o internacional. Segundo dados da Ag?ncia Nacional de Petr?leo (ANP, 2006), de uma reserva nacional total aproximada de 16 bilh?es de barris em 2005, onde 91,6% se localiza no mar (campos "off-shore"), e o restante localizado em campos terrestres. Considera-se como reserva total o somat?rio de reservas provadas, prov?veis e poss?veis. J? em rela??o ao g?s-natural, segundo dados da ANP(2006), cerca de 75% das reservas brasileiras de g?s natural se localiza em campos "off-shore" e 25% em campos terrestres (campos "on-shore"). Al?m de um enorme potencial na produ??o de combust?veis f?sseis, o Brasil faz parte do grupo de pa?ses em que a produ??o de eletricidade ? proveniente, na sua maior parte, de usinas hidroel?tricas. Essas usinas correspondem a 75% da pot?ncia instalada no pa?s e geraram, em 2005, 93% da energia el?trica requerida no Sistema Interligado Nacional ?SNI, sendo que ainda h? uma parcela significativa de potencial a ser aproveitado. Al?m disso, o Brasil tamb?m possui um grande potencial de explora??o de Ur?nio para utiliza??o em novas usinas nucleares. No entanto, o processo ? mais complexo devido ? quest?es ambientais, altos custos de investimento e a importa??o de tecnologia, atrasando, dessa forma, a constru??o de novas usinas nucleares. Para compor esse novo quadro de matriz energ?tica, existe um enorme potencial nas fontes renov?veis, como a Energia E?lica e Solar. Em rela??o ? energia e?lica, segundo estudo do Centro de Refer?ncia para Energia Solar e E?lica ? CRESESB/CEPEL, o Brasil possui um potencial de 143 GW. Parte desse potencial pode ser aproveitado comercialmente nos litorais do Nordeste, Sudeste e Sul do pa?s. J? em rela??o ? energia solar, existe potencial a ser aproveitado, no entanto, ? necess?rio investimentos em tecnologia para redu??o dos custos de implanta??o e gera??o. Neste artigo, ser? definido um cen?rio de crescimento para o Brasil entre 2010 e 2030 e realizar, com base nos estudos Matriz Energ?tica Nacional 2030 e o Plano Nacional de Energia 2030 (Minist?rio de Minas em Energia com parceria com a Empresa de Pesquisa Energ?tica), a proje??o da produ??o e da necessidade energ?tica no pa?s para esse per?odo. Ap?s a an?lise individual por matriz energ?tica ser? compilado um balan?o energ?tico consolidado simplificado a fim de definir quais fontes energ?ticas ser?o estrat?gicas no fornecimento de energia para o pa?s no futuro.

2. Defini??o do cen?rio A demanda energ?tica de um pa?s est? fortemente correlacionada com sua atividade econ?mica, ou seja, o Produto Interno Bruto. A medida desta correla??o ? dada atrav?s da intensidade energ?tica do pa?s. Nas na??es em desenvolvimento (em sua maior parte as na??es n?o integrantes da OECD) o ?ndice ? alto conforme estudo da Energy Information Administration ? EIA, mostrado graficamente na Figura 1.

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No caso espec?fico do Brasil, a correla??o entre consumo energ?tico e crescimento econ?mico ? de 0,82 de acordo com os dados entre 1970 e 2004 da an?lise energ?tica do Minist?rio de Minas e Energia (Figura 2).

Fonte: International Energy Annual 2004. Figura 1 - Crescimento Energia x Crescimento PIB ? Na??es n?o integrantes a OECD

Fonte: Minist?rio de Minas e Energia (2005).

Figura 2 - Taxas m?dias de crescimento anual do PIB brasileiro e do consumo de energia.

Sendo assim, para a presente an?lise ser? definido um cen?rio macroecon?mico no intuito de

projetar a demanda energ?tica do Brasil at? o ano de 2030. A Tabela 1 mostra os dados do

cen?rio adotado.

Tabela 1 - Dados do Cen?rio adotado (proje??o para 2010 a 2030):

Mundo: Crescimento econ?mico mundial: 3% ao ano

Brasil:

- Crescimento econ?mico: 4,1 % ao ano.

- Infra-estrutura: Gargalos parcialmente reduzidos.

- Desigualdade de renda: Redu??o relevante.

- Competitividade dos fatores de produ??o: Ganhos importantes, por?m seletivos.

- Produtividade total da economia: M?dia para elevada.

- Crescimento da popula??o:

2010-2019: 1,3%

2020-2029: 1,1%

2030:

0,8%

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- Crescimento Setorial anual: - Agricultura: 4,2 % - Ind?stria: 3,7 % - Servi?os: 4,2 %

3. Proje??es do Consumo final de Energia No per?odo compreendido entre as ?ltimas quatro d?cadas, o consumo final de energia no Brasil cresceu a raz?o de 3,0% ao ano e apresentou importantes altera??es estruturais (Minist?rio de Minas e Energia, PNE 2030). No ano de 1970, a principal matriz energ?tica era a lenha, representando 48% das necessidades brasileiras no uso final de energia. O petr?leo, no mesmo ano, j? representava 36% da demanda. Entre 1970 e 1990, o consumo de lenha reduziu para uma taxa de 2,9% ao ano. Com a crise energ?tica dos anos 70, o Brasil investiu nas fontes energ?ticas hidr?ulicas e de cana-de-a??car, que tiveram um ritmo de crescimento de 6,6% ao ano, entre os anos de 1970 e 2005. Hoje, o petr?leo predomina na matriz energ?tica com 41% de participa??o e a eletricidade ? a segunda forma mais utilizada, com 19%. Com a inser??o do etanol na matriz, atrav?s da adi??o ? gasolina e mais recentemente com a populariza??o dos ve?culos flex-fuel, a cana-dea??car representa 12% de participa??o na matriz energ?tica nacional. Na Tabela 2, detalha-se a evolu??o do consumo final de Energia do Brasil em milhares de tep (toneladas equivalente de petr?leo).

Tabela 2 - Evolu??o do Consumo Final de Energia no Brasil1 (milhares de tep)

Fonte: Brasil, Minist?rio de Minas e Energia: Matriz Energ?tica Nacional 2030

Apresentado um hist?rico da evolu??o da utiliza??o das matrizes energ?ticas, adiante ser?o apresentadas as proje??es de demanda por fonte energ?tica, assim como a disponibilidade e capacidade de produ??o.

Petr?leo Em 2006, as importa??es l?quidas de petr?leo se tornaram negativas, significando que o Brasil mais exportou que importou, ou seja, tornou-se auto-suficiente em petr?leo e no final de 2007, as reservas provadas de petr?leo no Brasil estavam estimadas em 11,41 bilh?es de barris (ANP). Sabendo que a taxa de crescimento das reservas brasileiras desde 1980 girou em torno de 9% ano (Minist?rio de Minas e Energia, MEN 2030), estima-se que a taxa de crescimento de reservas se manter? em 9% a partir de 2009 e ? medida que as descobertas s?o realizadas, essa taxa decrescer? em 0.5% ao ano. Al?m da taxa de crescimento das reservas, tamb?m s?o contabilizadas as reservas especulativas F95, baseadas em um crit?rio de probabilidade definido pela U.S Geological Survey (USGS, 2006) a qual segue a seguinte classifica??o:

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Reservas F95: Probabilidade de 95% de explora??o. No caso brasileiro, s?o as reservas decorrentes de compromissos assumidos entre a ANP e o concession?rio e de minuciosos projetos de produ??o. Reservas F50: Probabilidade de 50% de confirma??o da reservas, estimativas baseadas em estudos geol?gicos. Reservas F5: Probabilidade de 5% de confirma??o das reservas, com base em estudos geol?gicos e especula??o. Na proje??o deste estudo, ser?o consideradas somente as reservas F95 como pass?veis de explora??o que somam 8.060 milh?es de barris. Dada a complexidade de explora??o e produ??o e os custos envolvidos, estima-se que tais reservas possam ser definidas como reservas provadas com in?cio de utiliza??o a partir de 2020, sendo 24% em 2020, 46% em 2025 e os 30% restantes em 2030.

Tabela 1 - Reservas de petr?leo - 95% de probabilidade

Fonte: Brasil, Minist?rio de Minas e Energia: Plano Nacional de Energia 2030.

Figura 3 - Proje??o reservas - 95% probabilidade

Observa-se pela proje??o que as reservas crescem de 11.42 bilh?es de barris para 12 bilh?es de barris e partir de 2010 as reservas ficar?o est?veis por aproximadamente dois anos. Novos aportes de reservas F95 poder?o ser considerados a partir do ano de 2020. J? em rela??o ? oferta de petr?leo, devido aos altos investimentos em explora??o e refino, estima-se que somente em 2015 a produ??o possa chegar a 2,96 milh?es de barris por dia (Minist?rio de Minas e Energia, MEN 2030) e estabilizar-se a partir de ent?o. No que tange ? demanda de petr?leo, levando em conta o cen?rio apresentado anteriormente, em 2030 o consumo pode chegar a 3 milh?es de barris dia, o que ultrapassa a capacidade projetada.

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Figura 4 - Petr?leo - Capacidade de produ??o x Demanda

Analisando o cen?rio em 2030, a raz?o de reservas sobre a produ??o (R/P) estar? no n?vel de 3,4 anos, sendo que no final de 2007, girava em torno de 18, e um n?vel razoavelmente confort?vel seria acima de 15 anos. G?s Natural O g?s natural n?o teve maior import?ncia como matriz energ?tica nacional at? o ano de 1990. N?o se acreditava que o Brasil possu?a recursos significantes de g?s natural. Outro ponto que n?o incentivava a explora??o de g?s natural era a abundante oferta de energia atrav?s de usinas hidroel?tricas a baixo custo. Esse cen?rio come?ou a mudar a partir de 1990, quando o processo de privatiza??o parcial, as descobertas de g?s na bacia de Campos e o racionamento de energia el?trica impulsionaram a import?ncia do g?s natural como matriz energ?tica. As reservas de g?s natural brasileiras saltaram de 220 bilh?es de m3 em 1996 para 312,2 bilh?es de m3 em 2005 representando um aumento de 41%, segundo dados da ANP (2006). A oferta de g?s natural passou por momentos de incertezas, escassez e falta de defini??es pol?ticas e ainda hoje sua expans?o ? dificultada pela falta de infra-estrutura necess?ria para distribui??o. Um dos pontos que vem colocando o g?s natural como estrat?gico na pol?tica energ?tica brasileira, ? o de que o Brasil n?o se encontra mais na zona de conforto na oferta de energia el?trica atrav?s das usinas hidroel?tricas. Logo, as termo- el?tricas que utilizam g?s natural formam uma esp?cie de capacidade dispon?vel para uso na gera??o de energia em caso de escassez de chuvas. Segundo a ANEEL, encontra-se em opera??o no Brasil 11.000 MW de plantas de gera??o de energia el?trica a g?s natural. As perspectivas de oferta de g?s natural no Brasil se concentram com grande potencial na bacia de Campos e na Bacia de Santos. A Petrobr?s e seus parceiros, de acordo com seu plano diretor, prometem investir cerca de R$ 18 bilh?es nos pr?ximos 10 anos na explora??o e produ??o na Bacia de Santos, que em curto prazo prev? um acr?scimo de 12 milh?es de m3/dia no fornecimento de g?s natural at? o final de 2008. At? o final de 2010, a proje??o ? de aumentar a produ??o acrescentando 30 milh?es de m3/dia o que diminuir? a depend?ncia do Brasil em g?s importado. Considerando dados da U.S Geological Survey ? USGS para reservas F95, o Plano de neg?cios Petrobr?s 2007-2011 projeta as reservas de g?s natural conforme a Tabela 3 abaixo:

Tabela 2 - Reservas de G?s Natural atual e proje??o

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Fonte: U.S Geological Survey ? USGS.

Figura 5 - Proje??o de reservas de g?s natural

Levando em conta esse grande potencial de explora??o de g?s natural no Brasil, a Petrobr?s anunciou que prev? a entrega de 71 milh?es de m3 / dia at? o final do ano de 2011. Al?m disso, acordos de compra de G?s Natural Liquefeito (GNL) foram feitos a fim de complementar a oferta de g?s natural no pa?s. Na proje??o al?m de 2011, a produ??o continua crescendo, pois v?rias ?reas de explora??o foram leiloadas e podem entrar em produ??o, sendo que a participa??o esperada das novas descobertas pode chegar a 35%. Em rela??o ao consumo de g?s natural no Brasil, esse tem crescido a uma taxa de 10,3% ao ano. A ind?stria e o setor energ?tico foram os maiores respons?veis por este crescimento. O setor de transportes tamb?m influenciou no aumento da demanda de g?s natural: No ano de 2000, os transportes representavam 4% do consumo final de g?s natural, j? em 2005 esse valor era de 18%. Levando em conta o cen?rio de crescimento do pa?s, proje??o de reservas e inten??es de investimentos da produ??o de g?s natural, estima-se que em 2030 a produ??o pode chegar a 251,7 milh?es de m3/dia com crescimento de 5% ano, enquanto que o consumo pode chegar a 4% ao ano.

Fonte: Brasil, Minist?rio de Minas e Energia: Matriz Energ?tica Nacional 2030. Figura 6 - G?s Natural - Capacidade de Produ??o x Demanda

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Hidr?ulica A energia el?trica produzida no Brasil pelas grandes hidrel?tricas tem um papel importante no desenvolvimento do pa?s, proporcionando auto-sufici?ncia na gera??o de energia el?trica a baixos custos. Entre 1975 e 2005, a pot?ncia instalada evoluiu de 13.724 MW para quase 69.000 MW. Abaixo segue um mapa do aproveitamento do potencial hidrel?trico brasileiro:

Figura 7 - Mapa do aproveitamento do potencial hidrel?trico brasileiro.

Percebe-se que, nas regi?es mais desenvolvidas, boa parte do potencial hidr?ulico j? foi aproveitada. No entanto, segundo o Plano Decenal de Expans?o de Energia El?trica 20062015, com o aproveitamento da bacia do Amazonas - nos locais onde acredita-se n?o possuir um impacto ambiental relevante - e das demais bacias, at? um ?ndice de 70%, ser? poss?vel suprir a crescente demanda at? 2015. A tabela 4 abaixo detalha o potencial total mapeado de aproveitamento hidr?ulico. Em 2030, estima-se um consumo de energia el?trica entre 950 e 1.250 TWh/ano, sendo que o consumo atual situa-se em torno de 405 TWh (ANEEL, Atlas de Energia El?trica no Brasil 2006). Essa diferen?a exigir? investimentos pesados na expans?o da oferta de energia el?trica. No caso deste fornecimento ser realizado por usinas hidrel?tricas, mesmo com uma instala??o adicional de 120 mil MW, o que eleva para 80% o uso do potencial, ainda assim poderia n?o ser suficiente para atender a demanda em 2030. Abaixo pode visualizar-se a proje??o de produ??o de demanda de energia el?trica para a fonte hidr?ulica.

Tabela 3 - Potencial de gera??o dos recursos h?dricos (GW)

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