CRISE HÍDRICA E POTENCIAL ENERGÉTICO DA REGIÃO SUDESTE

Rio de Janeiro

Abril/2016

LUÍS EDUARDO DOS SANTOS ARAÚJO

Projeto de Graduação apresentado ao curso de

Engenharia Elétrica da Escola Politécnica, Universidade

Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos

necessários à obtenção de grau de Engenheiro

Eletricista.

Orientador: Jorge Luiz do Nascimento, Dr.Eng.

CRISE HÍDRICA E POTENCIAL ENERGÉTICO DA REGIÃO SUDESTE

Luís Eduardo dos Santos Araújo

PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE

ENGENHARIA ELÉTRICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE

FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS

PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO ELETRICISTA.

Aprovada por:

________________________________________

Prof. Jorge Luiz do Nascimento, Dr.Eng.

(Orientador)

________________________________________

Prof. Júlio César de Carvalho Ferreira, M.Sc.

________________________________________

Prof. Sergio Sami Hazan, Ph.D.

Rio de Janeiro

Abril/2016

Araújo, Luís Eduardo dos Santos.

Crise Hídrica e Potencial Energético da Região Sudeste /

Rio de Janeiro: UFRJ / Escola Politécnica / Departamento de

Engenharia Elétrica, 2015.

117f.

Orientador: Jorge Luiz do Nascimento

Projeto de Graduação - UFRJ / Escola Politécnica /

Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.

Referências Bibliográficas: p. 100-104

1. Mapeamento Hídrico Brasileiro 2. Recursos Energéticos

3. Crise Hídrica: Origem, Conflitos Potenciais e Perspectivas 4.

Crise Energética 5. Nova Dinâmica de Consumo Hídrico e

Energético

I. Jorge Luiz do Nascimento II. Universidade Federal do Rio de

Janeiro III. Departamento de Engenharia Elétrica IV. Título

AGRADECIMENTOS

Meu grande sonho sempre foi concluir a graduação na melhor Universidade do Rio de

Janeiro. Exatamente por isso que eu gostaria de agradecer aos meus pais, por sempre me

apoiar e arcar com os custos dos meus estudos, mantendo a confiança na minha capacidade.

Sempre muito pacientes e orgulhosos.

Agradeço aos amigos que sempre estiveram comigo e que contribuíram com incentivo

e motivação para que eu não desistisse nunca.

Agradeço ao Professor Jorge Luiz por aceitar ser meu orientador, pelos ensinamentos

em sala de aula e pela amizade extraclasse. Ao Professor Sergio por ter aceitado participar da

realização desse Projeto e por ser tão dedicado a todos nós alunos.

À todos os meus amigos da UFRJ que estudaram, lutaram, deixaram de dormir e

passaram por tudo isso comigo. Sem vocês teria sido muito mais difícil.

Resumo do Projeto Final apresentado ao Departamento de Engenharia Elétrica como parte

dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Eletricista

CRISE HÍDRICA E POTENCIAL ENERGÉTICO

DA REGIÃO SUDESTE

Luís Eduardo dos Santos Araújo

Abril/2016

Orientador: Jorge Luiz do Nascimento

Num país, como o Brasil, onde a demanda por energia se torna cada vez maior e é

proporcional ao crescimento demográfico e econômico, é de se esperar a ocorrência de

variações no panorama hídrico e energético. A degradação ambiental é evidente e as

mudanças climáticas levantam questões a respeito da utilização desenfreada dos recursos

naturais, principalmente os que sempre estiveram bastante acessíveis e pareciam inesgotáveis,

como a água.

Este trabalho aborda o cenário recente de crise hídrica e a sua relação intrínseca com

os fatores energéticos, passando por uma análise nacional para o evento localizado na região

Sudeste. Refere-se também à influência que a escassez de água tem sobre problemas

econômicos, de saúde e alimentar. Propõe-se a contextualização dessa discussão de forma a

explicitar a motivação sobre a eficácia de políticas de sustentabilidade e conservação.

Procurou-se abordar as origens históricas deste problema, através de uma revisão sobre as

crises antecedentes.

Busca-se contribuir com informações para o meio acadêmico, bem como incentivar a

reflexão sobre a importância da discussão ambiental e social no contexto da produção de

energia e no âmbito da engenharia.

Em busca de encontrar uma solução para a problemática da geração de energia, do

crescimento econômico, dos problemas ambientais e da preservação da vida em nosso país,

uma solução idealizada é apresentada.

SUMÁRIO

Capítulo 1 – Introdução ........................................................................................................... 1

1.1 Objetivos ...................................................................................................................... 4

1.2 Metodologia ................................................................................................................. 5

1.3 Estrutura do Trabalho .................................................................................................. 5

Capítulo 2 – Mapeamento Hídrico Brasileiro ........................................................................ 7

2.1 Bacias Hidrográficas .................................................................................................... 8

2.2 A Importância das Bacias Hidrográficas ................................................................... 24

2.3 Hidroenergia .............................................................................................................. 24

2.3.1 Tecnologias de Aproveitamento ........................................................................ 27

2.4 Detalhamento Hídrico da Região Sudeste ................................................................. 30

Capítulo 3 – Recursos Energéticos ........................................................................................ 34

3.1 Classificação das Fontes de Energia .......................................................................... 35

3.2 Principais Fontes Geradoras de Energia no Brasil ..................................................... 38

3.3 Potenciais a Explorar no Brasil .................................................................................. 44

3.4 Potenciais a Explorar na Região Sudeste ................................................................... 46

Capítulo 4 – Crise Hídrica: Origem, Conflitos Potenciais e Perspectivas. ........................ 51

4.1 Os 10 Maiores Períodos Antecedentes de Seca do Brasil.......................................... 52

4.2 Fatores Influenciadores .............................................................................................. 55

4.2 É Uma Crise Meteorológica, de Gestão ou de Ambos?............................................. 57

4.3 Agravantes da Crise Hídrica ...................................................................................... 59

4.4 Segurança Hídrica no Curto, Médio e Longo Prazo. ................................................. 62

Capítulo 5 – Crise Energética ................................................................................................ 65

5.1 Segurança Energética e Seus Conflitos...................................................................... 65

5.2 Fatores Influenciadores .............................................................................................. 66

5.2.1 Racionamento dos Recursos Hídricos .................................................................... 67

5.2.2 Aumento da Demanda ............................................................................................ 70

5.2.3 Planejamento e Operação ....................................................................................... 70

5.3 O Mercado de Energia Elétrica Brasileiro ................................................................. 72

5.3.1 Oportunidades no Mercado Brasileiro de Energia Sustentável ............................... 73

Capítulo 6 – Nova Dinâmica de Consumo Hídrico e Energético ....................................... 74

6.1 Setor Elétrico Brasileiro: A Transição Necessária ..................................................... 74

6.2 Perspectivas da Energia Elétrica no Brasil ................................................................ 76

6.3 Proposta de Soluções do Problema ............................................................................ 80

6.3.1 Fontes Complementares .................................................................................... 81

6.3.2 Mudanças no Planejamento e Operação ............................................................ 84

6.4 Idealização Para o Balanço da Energia Elétrica nos Próximos Anos ........................ 85

6.4.1 A Estrutura atual da Energia Elétrica da Região Sudeste ........................................ 86

6.4.2 Perspectivas para o setor de energia elétrica na Região Sudeste ............................. 87

6.4.3 Eliminando as Usinas Termoelétricas poluentes ..................................................... 89

6.4.4 Análise da segurança hídrica ................................................................................... 93

Capítulo 7 – Conclusões ......................................................................................................... 98

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Mapa do SIN (Fonte: ONS 2015) ............................................................................... 2

Figura 2: Distribuição desigual da água no Brasil (Fonte: ANA 2010) ..................................... 8

Figura 3: Mapa das oito grandes bacias hidrográficas brasileiras [49] ...................................... 9

Figura 4: Mapa da Bacia Amazônica [13] ................................................................................ 10

Figura 5: Esquemático das Usinas da Bacia Amazônica [12] .................................................. 11

Figura 6: Mapa das Bacias do Nordeste [13] ........................................................................... 12

Figura 7: Esquemático da Usina de Boa Esperança [13].......................................................... 12

Figura 8: Mapa da Bacia Tocantins-Araguaia [13] .................................................................. 13

Figura 9: Esquemático das Usinas do Tocantins-Araguaia [13] .............................................. 14

Figura 10: Mapa da Bacia do São Francisco [13] .................................................................... 15

Figura 11: Esquemático das Usinas da Bacia de São Francisco [13] ....................................... 15

Figura 12: Mapa da Bacia do Atlântico Leste [13] .................................................................. 16

Figura 13: Esquemático das Usinas da Bacia do Atlântico Leste [13] ..................................... 17

Figura 14: Mapa da Bacia do Atlântico Sul e Sudeste [13]...................................................... 18

Figura 15: Esquemático das Usinas da Bacia do Atlântico Sul e Sudeste [13] ........................ 18

Figura 16: Mapa da Bacia do Paraná [13] ................................................................................ 19

Figura 17: Esquemático das Usinas do Rio Grande [13] ......................................................... 20

Figura 18: Esquemático das Usinas do Rio Paranapanema [12] .............................................. 20

Figura 19: Esquemático das Usinas do Rio Paranaíba [13]...................................................... 21

Figura 20: Esquemático das Usinas da Bacia do Tietê [12] ..................................................... 21

Figura 21: Esquemático das Usinas da Bacia do Paraná [12] .................................................. 22

Figura 22: Mapa da Bacia do Uruguai [13] .............................................................................. 23

Figura 23: Esquemático das usinas da Bacia do Uruguai [13] ................................................. 23

Figura 24: Turbina hidráulica Pelton [26] ................................................................................ 27

Figura 25: Turbina hidráulica Kaplan [26] ............................................................................... 28

Figura 26: Turbina hidráulica Francis [26] .............................................................................. 28

Figura 27: Localização dos principais bacias da Região Sudeste e suas usinas [13] ............... 30

Figura 28: Esquemático das usinas hidrelétricas da Região Sudeste (Fonte: ONS) ................ 31

Figura 29: Nível do reservatório Cantareira [27] ..................................................................... 32

Figura 30: Nível do reservatório Paraíbuna [27] ...................................................................... 32

Figura 31: Nível do reservatório Serra Azul [27] ..................................................................... 32

Figura 32: Nível histórico da Cantareira (Fonte: Sabesp) ........................................................ 33

Figura 33: Evolução da Capacidade Instalada Mundial 2012-2040 (Fonte Bloomberg) ......... 35

Figura 34: Capacidade Instalada Mundial 2012 e 2040 (Fonte Bloomberg) ........................... 35

Figura 35: Ilustração de um Parque de Hidrogeradores [22] .................................................... 37

Figura 36: Matriz Elétrica Brasileira (Fonte: ANEEL 2015) ................................................... 38

Figura 37: Usina hidrelétrica de Itaipu (Fonte: Itaipu) ............................................................. 39

Figura 38: Ilustração de um Sistema de geração fotovoltaica de energia elétrica (Fonte:

ANEEL) .................................................................................................................................... 43

Figura 39: Ilustração de um Sistema solar de aquecimento de água (Fonte: ANEEL) ............ 43

Figura 40: Comparativo entre a geração tradicional e a distribuída ......................................... 45

Figura 41: Distribuição da Quantidade de RSUs gerada e coletada por região (Fonte:

ABRELPE 2011) ...................................................................................................................... 49

Figura 42: Capacidade instalada para geração de eletricidade a partir do biogás (Fonte:

ABRELPE 2011) ...................................................................................................................... 49

Figura 43: Índice de desperdício por estado (Fonte SNIS 2013) ............................................. 55

Figura 44: Utilização da água distribuída pelos setores (Fonte: ANA 2012) ........................... 56

Figura 45: Histórico da hidrologia do Sistema Interligado (Fonte: Ilumina) ........................... 57

Figura 46: Ranking dos Estados que mais consomem água por dia [31] ................................. 63

Figura 47: Matriz energética brasileira por porcentagem de fonte (Fonte: EPE 2011) ............ 66

Figura 48: Capacidade de armazenagem dos reservatórios (Fonte: Ilumina) .......................... 67

Figura 49: Histórico hidrológico da Região Nordeste (Fonte: ONS) ....................................... 68

Figura 50: Histórico hidrológico da Região Norte (Fonte: ONS) ............................................ 68

Figura 51: Histórico hidrológico da Região Sul (Fonte: ONS) ................................................ 69

Figura 52: Histórico hidrológico do subsistema Sudeste/Centro-Oeste (Fonte: ONS) ............ 69

Figura 53: Evolução da carga total do sistema integrado (Fonte: Ilumina) ............................. 70

Figura 54: Reserva energética hidráulica para a carga (Fonte: Ilumina) .................................. 75

Figura 55: Atlas do Potencial Hidráulico Brasileiro (Fonte: Eletrobrás 2010) ........................ 78

Figura 56: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro (Fonte: ANEEL) ........................................... 78

Figura 57: Atlas do Potencial Solar Brasileiro (Fonte: MME) ................................................. 79

Figura 58: Setor Canavieiro – Capacidade de Geração de Energia Elétrica Excedente. (Fonte:

EPE) .......................................................................................................................................... 80

Figura 59: Padrão complementar entre hidrologia e geração eólica (Fonte: Ilumina) ............. 82

Figura 60: Energia Natural e percentual de vertimento (Fonte: Ilumina) ................................ 83

Figura 61: Reserva energética para despacho alternativo. (Fonte: Ilumina) ............................ 84

Figura 62: Capacidade instalada de energia em GW por fonte no Sudeste (Fonte: EPE 2014)

.................................................................................................................................................. 86

Figura 63: Histórico da geração térmica (Fonte: ONS) ............................................................ 91

Figura 64: Histórico recente da geração eólica (Fonte: ONS).................................................. 93

Figura 65: Histórico da energia armazenada no subsistema SE/CO (Fonte: ONS) ................. 94

Figura 66: Geração Hidráulica do Subsistema Sudeste/Centro-Oeste em 2015 (Fonte: ONS) 95

Figura 67: Histórico de consumo energético do subsistema SE/CO (Fonte: EPE 2015) ......... 95

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Potencial hidrelétrico brasileiro por bacia hidrográfica (Fonte: Eletrobrás 2015) .... 9

Tabela 2 - Características das 10 principais usinas hidrelétricas nacionais (Fonte: Themag) . 29

Tabela 3 - Potenciais energéticos a serem explorados no Sudeste ........................................... 46

Tabela 4 - Distribuição das Usinas Termoelétricas a Gás natural por Regiões no Brasil (Fonte:

ANEEL) .................................................................................................................................... 47

Tabela 5 - Consumo de Eletricidade na Rede por Subsistema (Fonte: PDE)........................... 76

Tabela 6 - Preço da Geração de Energia Elétrica por Fonte (Fonte: ANEEL 2012) ................ 77

Tabela 7 - Comparativo para o despacho térmico. (Fonte: Ilumina) ........................................ 84

Tabela 8 - Capacidade instalada do Sudeste em MW (Fonte: EPE 2014) ............................... 86

Tabela 9 - Geração elétrica da Região Sudeste em GWh (Fonte: EPE 2014) .......................... 87

Tabela 10: Potencial em MW das PCHs (Fonte: CERPCH) .................................................... 88

Tabela 11: Potencial em MW das termelétricas de Biomassa (Fonte: PNE 2030) .................. 88

Tabela 12 - Consumo de eletricidade na rede em GWh (Fonte: EPE 2014) ............................ 89

Tabela 13: Custo médio de instalação de uma usina (Fontes: Galileu, Portal PCH, Aneel) .... 89

Tabela 14: Preço médio da comercialização da energia (Fonte: Aneel 2015) ......................... 89

Tabela 15 - Geração total das termoelétricas sem a participação da Biomassa ....................... 91

Tabela 16 - Potencial de geração eólica (Fonte: Figura 55) ..................................................... 92

LISTA DAS PRINCIPAIS SIGLAS

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

CEPEL – Centro de Pesquisas de Energia Elétrica

EPE – Empresa de Pesquisa Energética

GD – Geração Distribuída

GEE – Gases de Efeito Estufa

MME – Ministério das Minas e Energia

ONU – Organização das Nações Unidas

PCH – Pequenas Centras Hidrelétricas

Procel – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica

Proinfa – Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

SIN – Sistema Interligado Nacional

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

DNOCS – Departamento Nacional de Obras contra as Secas

SUDENE – Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste

EIA – Estudos de Impacto Ambiental

LP – Licenças Prévias

AIE – Agência Internacional de Energia

GCH – Grande Central Hidrelétrica

MME – Ministério de Minas e Energia

SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento

SEB – Setor Elétrico Brasileiro

PDEE – Plano Decenal de Expansão de Energia

1

Capítulo 1 – Introdução

A incrível quantidade de 12% de toda a água doce do mundo é encontrada no Brasil, e

os 40 000 km de rios do país equivalem a uma volta ao globo terrestre. Se esse vasto potencial

de água pudesse ser represado pela tecnologia hidrelétrica, as exigências de energia poderiam

ser cobertas sem as custosas utilizações da energia termelétrica.

O Brasil viveu recentemente uma crise nunca vista anteriormente. A partir de 2001

começaram os primeiros grandes focos da maior crise hídrica nacional. Com um problema

grave de seca aliado também à má gestão dos recursos naturais, o país veio apresentando –

num período de 15 anos – níveis baixíssimos em seus reservatórios em épocas do ano em que

se costumavam estar bem mais cheios. Essa ocorrência, de certa forma, representa uma

grande contradição, pois o Brasil é considerado a maior potência hídrica do planeta.

Apesar de o Brasil possuir essa enorme quantidade de água doce, a sua distribuição é

desigual, pois 81% estão concentradas na Região Hidrográfica Amazônica, onde se encontra o

menor contingente populacional, cerca de 5% da população brasileira e a menor demanda. Já

na região hidrográfica do Sudeste, estão disponíveis apenas 2,7% dos recursos hídricos do

País frente a uma concentração populacional de 42,2% do total nacional, conforme contagem

realizada em 2010 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) [5].

O potencial hidrelétrico brasileiro é estimado em cerca de 260 GW, dos quais 40,5%

estão localizados na Bacia Hidrográfica do Amazonas – para efeito de comparação, a Bacia

do Paraná responde por 23%, a do Tocantins, por 10,6% e a do São Francisco, por 10%.

Contudo, apenas 63% do potencial foram documentados (cerca de 160 GW). A Região Norte,

em especial, tem um grande potencial ainda por explorar.

Com o foco voltado para a exploração do potencial hídrico da Região Norte, as novas

usinas futuramente projetadas terão o desafio logístico de transmitir a energia para grandes

centros que ficam a milhares de quilômetros de distância. Este problema vai ser solucionado

pelo Sistema Integrado Nacional (SIN), uma rede composta por linhas de transmissão e usinas

que operam de forma integrada e que abrange a maior parte do território do País. De acordo

com o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), apenas 1,7% da capacidade de geração

encontra-se fora do SIN, em pequenos sistemas isolados, localizados principalmente na região

amazônica.

O sistema de transmissão, entre as diversas regiões e bacias hidrográficas do País,

pode ser observado na Figura 1 e está planejado e dimensionado para permitir, na operação, a

2

transferência de grandes blocos de energia entre estas regiões. Isto viabiliza o aproveitamento

da diversidade hidrológica entre as bacias hidrográficas, bem como as sazonalidades de

geração presentes no sistema, objetivando a otimização da produção de energia elétrica total e

contribuindo para elevar a confiabilidade do suprimento.

Figura 1: Mapa do SIN (Fonte: ONS 2015)

Em especial, sabe-se que a geração das hidrelétricas pode ser ampliada pelo

aproveitamento dos diferentes regimes hidrológicos das distintas bacias hidrográficas

nacionais, através dos sistemas de transmissão. Esta transmissão, além de transportar a

energia gerada para os centros de carga/consumo, otimiza a geração hidrelétrica conjunta,

através da transferência de energia excedente de usinas de bacias hidrográficas com regimes

3

hidrológicos favoráveis para outras em condições desfavoráveis. Esta operação proporciona

uma elevação de até 20% na geração de energia do conjunto de usinas, quando comparada

com a obtida sem a coordenação de um despacho centralizado.

Com 65% da geração total concentrada nas hidrelétricas [14], e com projetos

ambiciosos de expansão da exploração hídrica a serem estudados, é de extrema urgência que o

Brasil diversifique sua matriz energética. Desse modo, a prioridade atual é buscar formas de

geração de energia que não dependam da água.

Mesmo sendo extremamente abundante em recursos hídricos, o Brasil passou por

diversas secas durante a sua história. Sendo assim, vários governos enfrentaram problemas

com relação à falta de água através de programas voltados para a solução da seca. Foram

criados órgãos importantes como a Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste

(SUDENE) e o Departamento Nacional de Obras contra as Secas (DNOCS), que tinham como

objetivo promover e coordenar o desenvolvimento da região Nordeste, assim como,

desenvolver programas de irrigação, construção de poços artesianos e, entre outras funções,

visando amenizar os problemas da população [5].

Além do uso para a geração de energia, a água é fundamental para a sobrevivência e

higiene. E olhando na perspectiva da sociedade, a água é um fator histórico de

desenvolvimento. Quando pensamos no aumento da atividade produtiva e no crescimento do

país, na maioria das vezes isso está atrelado à boa gestão da água e na garantia de recursos

hídricos para que todas as atividades aconteçam.

Outros setores que dependem da oferta e do armazenamento da água para se

viabilizarem operacionalmente, como o de irrigação e o de energia hidrelétrica (principal

matriz energética do País) também estão sendo afetados pela falta de chuvas e pelo menor

volume de água armazenado nos reservatórios.

Com o esperado crescimento da falta de recursos hídricos, passaremos a conviver com

diversos problemas que vêm se intensificando. O desperdício exagerado, mudanças

climáticas, crise energética, mau gerenciamento dos recursos hídricos, vazamento nas redes

de distribuição, crescimento demográfico, poluição e o uso abusivo pelas indústrias e a

agropecuária, são motivos de extrema importância no cenário nacional que estão

paralelamente ligados à questão da crise hídrica. Sendo assim, não existe outro recurso natural

tão discutido e que esteja em uma situação tão alarmante em sua distribuição e uso quanto a

água.

Sendo assim, objetiva-se apresentar elementos que sustentem um debate acerca da

crise hídrica que afeta os setores de energia, através da apreensão de aspectos problemáticos e

4

das consequências que já são e devem ainda ser sentidas, além de propostas de soluções para

os problemas analisados.

Tais aspectos abordam as origens históricas do problema, procurando apresentar os

acontecimentos que o levaram até o cenário atual, além de listar os principais atores e seus

papéis no que diz respeito ao combate ou ao seu fomento. Aponta-se a necessidade de se fazer

uma análise profunda sobre cada teoria e suas eventuais consequências para que tenhamos

uma solução a curto, médio e longo prazo. Uma análise profunda seria inviável para os fins

que se destinam este trabalho, que é meramente exploratório.

A apresentação de soluções proposta no trabalho foi elaborada dentro da realidade

atual da sociedade, com métodos e práticas viáveis, sendo algumas já utilizadas em pequena e

grande escala em algumas partes do planeta.

1.1 Objetivos

O objetivo principal deste trabalho é analisar a crise energética, que teve seu auge

entre os anos de 2013 e 2015, identificando os fatores que levaram a esta ocorrência,

contrapondo-os aos potenciais energéticos do país, no sentido de subsidiar a formulação de

propostas alternativas para mitigar seus efeitos energéticos, ambientais e sociais.

Considerando-se a importância das regiões hidrográficas brasileiras para o

planejamento e para a gestão dos recursos hídricos, apresenta-se um estudo do atual cenário

hídrico interligado ao impacto direto na geração de energia no Brasil, com foco nas questões

estratégicas relacionadas a recursos hídricos.

Outro ponto ressaltado é a capacidade de se explorar outras fontes de energia

alternativas e renováveis a fim de proporcionar um desestresse sobre a dependência hídrica

existente através das usinas hidrelétricas. Diversos modelos auxiliares lidam bem com a

questão da sustentabilidade e do equilíbrio social. Modelos estes propostos de acordo com

seus respectivos potenciais e voltados para a melhor forma de exploração.

A discussão envolvendo os fatores que levaram à crise hídrica e sua eventual

prevenção vem ganhando cada vez mais destaque nos debates socioambientais, devido à

realidade do problema e a grandiosidade que este representa. Sua expansão, entretanto,

necessita de uma análise profunda, envolvendo planejamento que inclua projetos de

engenharia para precaver futuros eventos que possam gerar novas crises.

5

1.2 Metodologia

Este trabalho foi desenvolvido com seguintes ações:

1. Pesquisa informativa sobre o histórico das crises hídricas antecedentes.

2. Pesquisa bibliográfica sobre as bacias hidrográficas do Brasil.

3. Estudo sobre o histórico das previsões climáticas desde 2001.

4. Pesquisa jornalística informativa sobre a situação atual da crise hídrica.

5. Pesquisa informativa sobre a situação recente da crise energética.

6. Pesquisa bibliográfica sobre os recursos energéticos e as principais fontes

de energia do Brasil.

7. Pesquisa sobre fontes renováveis e de como as mesmas já são utilizadas

para diversificar a matriz energética e gradualmente substituir métodos

tradicionais de geração.

1.3 Estrutura do Trabalho

O Capítulo 2 faz um mapeamento hídrico brasileiro, citando as principais bacias

hidrográficas, rios mais importantes e a relevância da hidroenergia para a questão ambiental e

energética, buscando enfatizar na região Sudeste.

A abordagem do Capítulo 3 procura discutir os motivos da crise hídrica, mas

avaliando suas peculiaridades, casos e soluções. Analisa o tema central do trabalho nos

tempos atuais, procurando envolver os atores principais e suas posições nesse cenário,

respaldadas por considerações ideológicas políticas e de teoria econômica.

Após a devida contextualização sobre a crise hídrica e os efeitos desta sobre a matriz

energética nacional, o Capítulo 4 foca nos possíveis potenciais alternativos que podem ser

explorados para auxiliar na sobrecarga sustentada pela hidroenergia.

O Capítulo 5 abrange particularmente o tema da crise elétrica, passando por uma

análise dos possíveis fatores influenciadores, como o aumento da demanda e a falta de

planejamento e operação.

O Capítulo 6 aborda o papel das fontes renováveis de energia nos tempos atuais e a

idealização de um cenário e suas perspectivas nas próximas décadas, colocando-as como

6

possível solução para o desbalanço da estratégia energética atual. Disponibiliza também

propostas de soluções sobre o problema do tema.

Finalmente, o capítulo 7 apresenta as conclusões desse estudo e propostas de trabalhos

futuros.

7

Capítulo 2 – Mapeamento Hídrico Brasileiro

O Brasil é um país privilegiado quando o assunto é disponibilidade de água com baixa

concentração de sais minerais e de substâncias dissolvidas. Possui aproximadamente 12% das

reservas mundiais, tornando-se o país mais rico em água-doce do mundo [6]. Além de ser

abundante, a hidrografia brasileira conta com a vantagem de ter a água como fonte de energia

renovável. Os rios são volumosos e, em sua grande maioria, perenes, isto é, nunca secam. Os

rios no Brasil têm regime pluvial tropical, isto é, as cheias ocorrem no verão e as vazantes no

inverno, exceto no Sertão nordestino, onde são temporários por causa do regime irregular das

chuvas que caem na região [7].

A utilização dos rios na geração de energia ocorre com a construção de usinas

hidrelétricas em determinados trechos de seu curso. Nem todos os rios são propícios a abrigar

tais usinas, isso porque é necessária a existência de desníveis, fator que favorece a

implantação de quedas artificiais. Por essa razão, os rios escolhidos para serem usados como

força hidráulica nas usinas são aqueles que cortam áreas de relevo do tipo planalto, com

superfície acidentada.

Entretanto, além de não ser totalmente aproveitado, esse grande potencial hidrelétrico

depende da disponibilidade geográfica das bacias, que por sua vez não se encontram

distribuídas de maneira uniforme entre as regiões conforme visto na Figura 2.

8

Figura 2: Distribuição desigual da água no Brasil (Fonte: ANA 2010)

2.1 Bacias Hidrográficas

Bacia hidrográfica corresponde a uma área drenada por um rio principal, seus

afluentes e subafluentes. A topografia do terreno é responsável pela drenagem da água, além

de ser responsável por delimitar as bacias, ou seja, as partes mais altas do relevo determinam

para onde as águas da chuva irão escoar [7].

De acordo com a Figura 3, são oito as grandes bacias hidrográficas que estão

distribuídas por todo o território nacional [16].

9

.

Figura 3: Mapa das oito grandes bacias hidrográficas brasileiras [49]

Entre as bacias com maior potencial destacam-se as do Rio Amazonas e do Rio

Paraná, conforme mostrado pela Tabela 1. Quatro delas destacam-se por sua extensão e pela

importância de seus rios principais; a Amazônica, a Platina (Paraná e Uruguai), a do São

Francisco e a do Tocantins-Araguaia. As demais - bacias do Norte/Nordeste, do Leste e do

Sul/Sudeste - são formadas por rios menores, agrupados por sua localização. São as chamadas

bacias secundárias.

Tabela 1 - Potencial hidrelétrico brasileiro por bacia hidrográfica (Fonte: Eletrobrás 2015)

Bacia/Estágio Estimado Inventário Viabilidade Projeto Básico Construção Operação Total Geral

Rio Amazonas 32.975,79 38.361,54 774 949,18 12.835,30 10.742,21 96.638,02

At. Norte/Nordeste 706,7 854,76 466 49,69 224,75 587,25 2.889,15

Rio Tocantins 1.907,60 7.889,16 3.738,00 120,19 11,00 13.228,60 26.894,55

Rio São Francisco 1.560,98 3.896,41 6.140,00 233,73 59,40 10.723,99 22.614,51

Atlântico Leste 1.422,50 5.795,78 664,90 821,97 70,6 5.393,94 14.169,69

Atlântico Sudeste 2.031,06 1.836,51 2.218,00 325,04 70,08 3.724,28 10.204,97

Rio Paraná 5.112,10 9.250,69 1.834,03 2.241,34 526,24 43.370,78 62.335,68

Rio Uruguai 415,70 4.053,80 292,00 450,62 151,95 6.354,34 11.718,41

Totais por Estágio 46.132,43 71.938,65 16.126,93 5.191,76 13.949,32 94.125,39 247.464,98

10

• Bacia Amazônica

Com 3 904 393 km², é a maior bacia hidrográfica do mundo. Sua vazão média é da

ordem de 109.000 m³/s e 290.000 m³/s na estação de chuvas. Ela ocupa cerca de 42% do

território brasileiro. Seu principal rio, o Amazonas, nasce na cordilheira dos Andes, no Peru,

recebe denominações diferentes até atingir o oceano Atlântico. Ao entrar em território

brasileiro, recebe o nome de Solimões e, apenas depois de receber as águas do rio Negro, não

muito distante da cidade de Manaus, passa a se chamar Amazonas. As últimas verificações de

seu comprimento (7.075 km) colocando-o em primeiro lugar, ultrapassando o rio Nilo, no

Egito, que tem 6.671 km [6].

Esses aproveitamentos, construídos para geração de energia, também são usados para

abastecimento, lazer e, principalmente, irrigação.

Figura 4: Mapa da Bacia Amazônica [13]

11

Figura 5: Esquemático das Usinas da Bacia Amazônica [12]

• Bacias do Atlântico Sul - Trecho Norte/Nordeste (ou do Rio Parnaíba)

A Bacia do Nordeste banha extensas áreas dos Estados do Amapá, Maranhão, Piauí,

Ceará, Rio Grande do Norte, e parte do Estado da Paraíba, Pernambuco, Pará e Alagoas.

Possui uma vazão média anual de 6.800 m³/s e uma área de drenagem de 996.000 Km²

composta por dois trechos: Norte e Nordeste.

A única usina hidrelétrica existente nesta bacia é a usina de Boa Esperança.

12

Figura 6: Mapa das Bacias do Nordeste [13]

Figura 7: Esquemático da Usina de Boa Esperança [13]

13

• Bacia do Tocantins-Araguaia

A bacia do rio Tocantins possui uma vazão média anual de 10.900m³/s, volume médio

anual de 344 Km³ e uma área de drenagem de 767.000Km², que representa 7,5% do território

nacional.

Localizada no coração do país, é a maior bacia inteiramente brasileira. Essa bacia

possui grande potencial hidrelétrico. Em seu rio principal, o Tocantins, foi construída a

hidrelétrica de Tucuruí, que abastece grande parte da região Norte e o Projeto Carajás.

O Rio Araguaia não possui usinas no momento, e será difícil fazê-lo em decorrência

da ilha do Bananal, grande reserva indígena. Porém, o Tocantins está sendo explorado em

toda a sua extensão e foi a fronteira da geração hidrelétrica no Brasil até as usinas do Rio

Madeira e do Xingu.

Figura 8: Mapa da Bacia Tocantins-Araguaia [13]

14

Figura 9: Esquemático das Usinas do Tocantins-Araguaia [13]

• Bacia do São Francisco

A área da bacia do São Francisco abrange parte do território dos estados de Minas

Gerais, Bahia, Pernambuco e Alagoas. Ela possui uma vazão média anual de 3.360 m³/s,

volume médio anual de 106 km³ e uma área de drenagem de 631.000 km², representando

7,5% do território nacional.

O rio São Francisco é o mais importante da bacia, com uma extensão de 2.700 km, e

conta com 9 usinas em operação atualmente. Já foi praticamente todo utilizado para a geração

de energia elétrica e parte de sua água tem sido desviada para outros fins.

15

Figura 10: Mapa da Bacia do São Francisco [13]

Figura 11: Esquemático das Usinas da Bacia de São Francisco [13]

16

• Bacia do Atlântico Sul – Trecho Leste

Esta bacia abrange parte dos territórios dos estados de São Paulo, Minas Gerais, Bahia,

Sergipe, Rio de Janeiro e Espírito Santo.

Possui uma área de 388.000 km², englobando 526 municípios dos estados de Sergipe,

leste da Bahia, nordeste de Minas Gerais e norte do Espírito Santo. Dentro de seus limites

encontram-se a Região Metropolitana de Salvador e a capital sergipana de Aracaju, além de

outros centros regionais importantes.

Sua vazão média conjunta é de 1.400 m³/s, englobando as bacias hidrográficas dos rios

Paraguaçu, de Contas, Salinas, Pardo, Jequitinhonha, Mucuri, Itapicuru dentre outros.

A potência instalada é de 113.429 kW, distribuídos em 6 empreendimentos

hidrelétricos [16]. Destaca-se a usina de Funil no rio das Contas, na Bahia.

Figura 12: Mapa da Bacia do Atlântico Leste [13]

17

Figura 13: Esquemático das Usinas da Bacia do Atlântico Leste [13]

• Bacia do Atlântico Sul - Trecho Sul e Sudeste

A bacia do Atlântico Sul/Sudeste possui uma área de drenagem em território nacional

de 224.000 Km². Compreende diversas sub-bacias, sendo as principais, do ponto de vista

socioeconômico, as do Rio Doce (Minas Gerais e Espírito Santo) e do Rio Paraíba do Sul

(São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro).

Fazem parte desta bacia, os rios Ribeira do Iguape, Itajaí, Mampituba, Jacuí, Taquari,

Jaguarão (e seus respectivos afluentes), lagoa dos Patos e lagoa Mirim.

18

Figura 14: Mapa da Bacia do Atlântico Sul e Sudeste [13]

Figura 15: Esquemático das Usinas da Bacia do Atlântico Sul e Sudeste [13]

19

• Bacia do Rio Paraná

É a segunda maior bacia nacional, banhando as mais importantes regiões industriais do

Brasil: o Sudeste e o Sul. Seu rio principal, o Paraná, é formado pela junção dos rios Grande e

Paranaíba. Possui vazão média anual de 15.620 m³/s, volume médio anual de 495 Km³ e uma

área de drenagem de 1.237.000 Km², formada por 8 sub- bacias.

A região possui a maior capacidade instalada de energia do País, assim como a maior

demanda (75% do consumo nacional). A maior quantidade de usinas hidrelétricas e a maior

quantidade de armazenamento do país estão localizadas nesta região. Com destaque para as

usinas de Itaipu, Furnas, Porto Primavera e Marimbondo.

A maior usina nacional é a de Itaipu, que só é superada pela usina de Três Gargantas,

no rio Yang-tse-kiang (rio Azul), na China. Sendo assim, não existe disponibilidade de novos

aproveitamentos hidrelétricos de grande porte nos rios principais, ocorrendo atualmente uma

tendência de desenvolvimento de projetos de pequenas centrais hidrelétricas em rios de menor

porte.

Figura 16: Mapa da Bacia do Paraná [13]

20

Figura 17: Esquemático das Usinas do Rio Grande [13]

Figura 18: Esquemático das Usinas do Rio Paranapanema [12]

21

Figura 19: Esquemático das Usinas do Rio Paranaíba [13]

Figura 20: Esquemático das Usinas da Bacia do Tietê [12]

22

Figura 21: Esquemático das Usinas da Bacia do Paraná [12]

• Bacia do Uruguai

A bacia do rio Uruguai abrange uma área de aproximadamente 384.000 km², dos quais

176.000 km² situam-se em território nacional, compreendendo 46.000Km² do Estado de Santa

Catarina e 130.000Km² no Estado do rio Grande do Sul. Possui uma vazão média anual de

3.600m³/s, volume médio anual de 114 Km³.

Para efeito de estudos, a bacia do Uruguai foi dividida em sub-bacias: Canoas, Pelotas,

Forquilha, Ligeiro, Peixe, Irani, Passo Fundo, Chapecó, da Várzea, Antas, Guarita, Itajaí,

Piratini, Ibicuí, alto Uruguai e Médio Uruguai.

23

Figura 22: Mapa da Bacia do Uruguai [13]

Figura 23: Esquemático das usinas da Bacia do Uruguai [13]

24

2.2 A Importância das Bacias Hidrográficas

As Bacias Hidrográficas comportam muito mais do que rios e lagos. Todos os

componentes naturais, entre os quais as atividades sociais e econômicas, fazem parte da bacia

hidrográfica, ou seja, plantios, áreas urbanizadas, estruturas de circulação. Ao reconhecer que

os recursos hídricos são indispensáveis para a vida humana e todo seu sistema produtivo, cabe

aos agentes construtores nas bacias hidrográficas prepararem um Plano de Trabalho que se

dedique à preservação da água e demais componentes que influenciam na sua quantidade e na

qualidade. Daí a necessidade de serem obedecidos os planos de gestão de recursos hídricos,

ou seja, o enquadramento das águas superficiais em uma classe que permita o seu

aproveitamento pelo uso mais exigente e sustentável, direcionado para o consumo humano e

para a produção de energia limpa.

Portanto, deve haver o plano de Recursos Hídricos e, por consequência, o estimulo

para que suas diretrizes façam parte dos demais planos nacionais, regionais e locais. Todas as

informações devem ficar disponibilizadas para que todos os interessados tenham acesso a

elas. Isso permitirá um controle social eficiente e eficaz. A bacia hidrográfica, por menor que

seja, poderá desencadear processos de conservação, preservação ou de degradação dos canais

fluviais e, portanto, da água necessária para consumo humano, animal e para todos os

processos produtivos que direta ou indiretamente dela dependam.

Com um planejamento direcionado e adequado, é de extrema importância priorizar um

estudo de viabilização para exploração de possíveis potenciais hidroenergéticos, voltados para

a geração de uma energia limpa, renovável e sustentável [19].

2.3 Hidroenergia

A energia “gerada” por uma hidrelétrica resulta da transformação da “força” do

movimento da água. Transforma-se, assim, em energia elétrica, a energia cinética decorrente

da ação combinada da vazão de um rio e dos desníveis de relevo que ele atravessa. A água

represada fica à disposição para gerar energia quando for necessário. Desse modo, não restam

dúvidas de que, para o processo, guardar água significa guardar energia.

A hidroeletricidade foi priorizada no Brasil desde a década de 1960, sendo a mais

adequada fonte energética para produção de eletricidade no País. No contexto atual, é a fonte

mais econômica, com custos da energia produzida na faixa de R$ 80,00/megawatt-hora

(MWh) [34].

25

Estima-se que o potencial hidráulico do Brasil seja da ordem de 250 GW – segundo

dados do Atlas de Energia Elétrica do Brasil. É o quarto do mundo, atrás do da China, da

Rússia e dos Estados Unidos, sendo estes dois últimos ligeiramente superiores ao brasileiro.

Deste total, os estudos de planejamento consideram cerca de apenas 160 a 180 GW, como

aproveitável, até o ano 2030. Os 80 a 100 GW adicionais, por razões ambientais,

considerando a legislação atual sobre o tema, apresentam dificuldades para o seu

aproveitamento. Encontram-se localizados em terras indígenas, em parques nacionais, em

reservas florestais e de preservação ambiental. Em várias destas áreas ou regiões, não é

permitido desenvolver estudos de inventário e de viabilidade das bacias hidrográficas e das

usinas hidrelétricas.

O Brasil é um dos países com legislação ambiental das mais rígidas do mundo. O

licenciamento de projetos de geração de energia elétrica é feito em três etapas: Licenças

Prévias (LP), Licenças de Instalação e Licenças de Operação. A Licença Ambiental Prévia

tem que ser obtida junto aos órgãos ambientais ainda na fase dos estudos de viabilidade do

projeto, com base nos Estudos de Impacto Ambiental (EIA), que também consideram os

aspectos sociais. No processo de obtenção da LP, normalmente são realizadas audiências

públicas. O vencedor do leilão fica encarregado do desenvolvimento do projeto básico, cujos

estudos detalhados também incluem a elaboração do Projeto Básico Ambiental, para solicitar

a Licença Ambiental de Instalação. Por fim, na etapa do projeto executivo, todas as medidas

necessárias à implantação da usina são executadas, para que seja concedida a Licença

Ambiental de Operação.

O planejamento da expansão da oferta de energia elétrica no Brasil priorizou a

exploração do potencial de geração hidrelétrica disponível nas bacias hidrográficas das

regiões Sudeste, Sul e Nordeste, onde a infraestrutura para o seu aproveitamento era de mais

fácil acesso. O potencial remanescente, além de situar-se em bacias hidrográficas mais

distantes dos grandes centros de consumo está, em grande parte, localizado na Região Norte,

que apresenta pouca declividade, com rios que se caracterizam como de planície. Neste

sentido, nesta região torna-se difícil planejar e construir grandes reservatórios de

regularização plurianual, pela inexistência de locais adequados sem implicar áreas inundadas

excessivas, com profundidades médias reduzidas.

Considerando-se que a Amazônia detém 85% do potencial hidrelétrico do Brasil [17] e

que a grande parcela não foi ainda aproveitada, o prosseguimento do Plano Decenal de

Expansão de Energia de 2024 inclui 11 projetos hidrelétricos previstos entre 2018 e 2022,

26

mais outras oito usinas hidrelétricas têm implantação prevista entre 2013 a 2017 e já possuem

licença prévia [24].

A usina com maior potencial hidrelétrico em construção na Amazônia é Belo Monte,

com mais de 11 mil megawatts (MW). Há outros empreendimentos com potencial

considerável, como São Luiz do Tapajós (6.133 MW), São Simão Alto (3.509 MW) e Jatobá

(2.338 MW). Juntos, eles ultrapassam em alguns megawatts a potência prevista para Belo

Monte [17].

Estas usinas estão distantes dos principais centros de carga do País, o que exige

sistemas de transmissão de longa distância, da ordem de 2.500 km. A alternativa

geração/transmissão das usinas da Amazônia é competitiva com outras opções de geração

próximas dos centros de carga/consumo do Sistema Interligado Nacional.

Além da produção de energia, a usina hidrelétrica exibe inúmeras outras

externalidades positivas (pesca, turismo, controle de cheias, uso consuntivo, irrigação e

outros), sendo um forte vetor de desenvolvimento das regiões onde são implantadas.

Outra vantagem das hidrelétricas, em contraposição aos empreendimentos

termoelétricos, refere-se ao período de operação e de funcionamento da usina ser muito

superior aos 30 anos adotados nas avaliações econômicas. No longo prazo, uma usina

hidrelétrica estará totalmente amortizada e terá exclusivamente custos de

operação/manutenção, cerca de 15 a 20% do custo total da energia produzida, quando se

consideram os montantes totais de investimento e operação/manutenção [16]. Assim, no

longo prazo, o custo da energia produzida pelo parque hidrelétrico será decrescente, atingindo

patamares bem inferiores aos das demais fontes energéticas. Isto já está ocorrendo no Brasil

com as usinas hidrelétricas parcialmente ou totalmente amortizadas, conforme a legislação

referente às usinas com final dos contratos de concessão entre 2015 e 2017 (Medida

Provisória 579, transformada em Lei nº 873, em 14/01/2013). No mais longo prazo, o parque

gerador hidrelétrico nacional terá exclusivamente custos de operação e manutenção, o que

dará ao Brasil uma grande vantagem comparativa com os demais países do mundo, na medida

em que se poderá dispor de um suprimento de energia elétrica com custos bastante

competitivos.

Em 2013, cerca de 30% da parcela do potencial hidrelétrico nacional, considerada

pelos estudos de planejamento como aproveitável, encontra-se em operação ou em fase de

implantação. Os 70% restantes deverão ser desenvolvidos no horizonte até 2025/2030,

dependendo do cenário de evolução da economia nacional e do contexto das questões

socioambientais neste período.

27

2.3.1 Tecnologias de Aproveitamento

O aproveitamento da energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) para

geração de energia elétrica é feito por meio do uso de turbinas hidráulicas, devidamente

acopladas a um gerador. Com eficiência que pode chegar a 90%, as turbinas hidráulicas são

atualmente as formas mais eficientes de conversão de energia primária em energia secundária.

As turbinas hidráulicas apresentam uma grande variedade de formas e tamanhos. O

modelo mais utilizado é o Francis da Figura 26, uma vez que se adapta tanto a locais com

baixa queda quanto de alta queda. Como trabalha totalmente submerso, seu eixo pode ser

horizontal ou vertical.

Entre outros modelos de turbinas hidráulicas, destacam-se o Kaplan da Figura 25,

adequado a locais de baixa queda (até 20m), e o Pelton da Figura 24, mais apropriado a locais

de elevada queda (200 m a 1.500 m).

Figura 24: Turbina hidráulica Pelton [26]

28

Figura 25: Turbina hidráulica Kaplan [26]

Figura 26: Turbina hidráulica Francis [26]

29

Normalmente as usinas hidrelétricas exigem alto investimento, que envolve tanto a

construção e os equipamentos, quanto o desvio do rio, a formação do reservatório e a

instalação do sistema de transmissão. Além disso, outras decisões impactam diretamente no

custo e na produtividade da usina: potência ou capacidade instalada, tipo de turbina

empregada, tipo de barragem e tamanho do reservatório. Todas as variáveis são

interdependentes. Assim, a altura da queda d’água e a vazão dependem do local de

construção, que determina a dimensão do sistema de transmissão, a partir da distância entre a

usina e os centros de consumo. Por sua vez, o potencial hidráulico do rio somado ao tipo de

turbina, barragem e reservatório determinam a capacidade instalada da usina [18].

Tabela 2 - Características das 10 principais usinas hidrelétricas nacionais (Fonte: Themag)

Usina

Altura Média

da queda

d'água (m)

Potência

Instalada

(MW)

Unidades

Geradoras

Tipo de

Turbina Tipo de Barragem Situação

Itaipu 118 14.000 20 Francis Reservatório Concluída

Belo

Monte 87,5

11.000 18 Francis

Reservatório

Linceça de

Operação

Emitida 233 6 Kaplan

Tucuruí 72 8.370 25 Francis Reservatório Concluída

Tapajós 35,9 8.040 38 Kaplan Reservatório Projetada

Jirau 16,6 3.750 50 Kaplan Fio d'água Em Construção

Santo

Antonio 16 3.568 50 Kaplan Fio d'água Em Construção

Ilha Soleira 41,5 3.440 20 Francis Reservatório Concluída

Xingó 120 3162 6 Francis Fio d'água Concluída

Paulo

Afonso IV 112,5 2.462 6 Francis Fio d'água Concluída

Jatobá 16 2.338 40 Kaplan Fio d'água Projetada

30

2.4 Detalhamento Hídrico da Região Sudeste

Os rios dessa região são aproveitados para a produção de energia elétrica. As

principais usinas hidrelétricas são: Usina de Três Marias, no Rio São Francisco (MG),

Complexo hidrelétrico de Urubupungá, formado pelas usinas hidrelétricas de Ilha Soleira e

Jupiá, no rio Paraná (SP).

Figura 27: Localização dos principais bacias da Região Sudeste e suas usinas [13]

A geração de energia hidroelétrica na região é representada por uma potência instalada

de 25,27 MW [16], capaz de produzir 221.335 TWh anualmente.

O Sudeste é a única região com todos os municípios abastecidos por rede geral de

água. Desta forma, um dos principais problemas se refere à ocupação desordenada encontrada

ao longo dos rios e com pouca vegetação, geralmente em mau estado de conservação.

31

Figura 28: Esquemático das usinas hidrelétricas da Região Sudeste (Fonte: ONS)

Em decorrência da seca prolongada, associada a fatores ligados à infraestrutura, à

ocupação desordenada dos mananciais e à falta de planejamento, iniciou-se em 2012 uma

crise hídrica em todo o Sudeste, em especial no estado de São Paulo, e o volume do Sistema

Cantareira, que abastece a capital paulista, registrou os menores valores de sua história.

Com a ausência de precipitação, associada às altas temperaturas e à baixa umidade

relativa, começaram a ser registrados prejuízos na agricultura e no abastecimento de água,

além de uma redução no nível de reservatórios de usinas hidrelétricas. As Figuras 29, 30, 31

mostram os gráficos dos períodos mais críticos dos principais reservatórios da Região

Sudeste.

32

Figura 29: Nível do reservatório Cantareira [27]

Figura 30: Nível do reservatório Paraíbuna [27]

Figura 31: Nível do reservatório Serra Azul [27]

33

Figura 32: Nível histórico da Cantareira (Fonte: Sabesp)

Sendo assim, a Figura 32 ilustra o comportamento padrão de cheias e secas no sistema

Cantareira em São Paulo, onde a crise foi mais profunda. Sendo assim, nota-se que, se 2009-

2011 foi um período de chuvas intensas e reservatórios em sua capacidade máxima, os anos

seguintes, 2012-2015 foi um período de secas prolongadas e reservatórios vazios.

Enfatizando a recente crise hídrica mostrada nos gráficos, deve-se reconhecer

inicialmente a histórica importância da falta de chuvas e analisar uma possível previsão para

que providências sejam tomadas a fim de amenizá-las futuramente.

34

Capítulo 3 – Recursos Energéticos

Existem diversas estratégias possíveis de serem adotadas para um planejamento

adequado da expansão da oferta de energia elétrica, sendo ela de forma sustentável ou não.

Estas estratégias são complementares e não excludentes. As opções disponíveis variam desde

a implementação de novas hidrelétricas para exploração dos recursos hídricos ainda

disponíveis, passando pela adoção de fontes alternativas e renováveis de energia.

Entretanto, em períodos com menos chuvas a produção por gás, carvão e óleo é

autorizada pelo governo. Apesar disso, a geração termoelétrica é mais poluente e mais custosa

que outros métodos. Os aumentos nas contas de luz estão em parte ligados à utilização de

usinas termoelétricas, aliado a quantidade de impostos e encargos que são cobrados e

repassados para a conta final que chega até o consumidor. O Brasil tem, também, a 6a tarifa

mais cara do mundo, em média, 46% mais elevada que a média internacional [28].

Os impactos ambientais da geração de eletricidade variam entre impactos locais (como

a emissão de material particulado por parte de uma termoelétrica a carvão), impactos

regionais (como, por exemplo: a chuva ácida) e o impacto global das alterações climáticas.

Estas diferentes dimensões dos impactos ambientais geram diferentes percepções do tipo de

estratégia mais adequada a ser utilizada em determinadas regiões e localidades. Neste sentido,

é preciso que a avaliação de impacto ambiental da expansão de um sistema elétrico ocorra de

forma coordenada fazendo com que atenda ao interesse da sociedade como um todo.

O maior problema nessa análise é que este tipo de estratégia tende a impedir que a

expansão do sistema elétrico ocorra através da escolha dos empreendimentos com menor

impacto socioambiental. Isto fica explícito no paradoxo existente no Brasil entre a dificuldade

de se licenciar uma hidroelétrica e a rapidez com que se consegue o licenciamento ambiental

de uma usina termoelétrica.

Apesar disso, recentes publicações confirmam a tendência mundial de expansão da

participação das fontes intermitentes. Estatísticas e projeções apresentadas no relatório New

Energy Outlook 2015, da Bloomberg New Energy Finance, preveem que em 25 anos

estaremos vivendo em um mundo bastante diferente do atual. Em 2040, a matriz elétrica

mundial, hoje composta em dois terços de combustíveis fósseis, passará a contar com 56% de

fontes de energia limpa, como ilustram os gráficos abaixo extraídos do relatório. As

renováveis serão responsáveis por pouco menos de 60% dos 9.786 gigawatts (GW) de nova

capacidade instalada de geração que serão construídos ao longo dos próximos 25 anos.

35

Figura 33: Evolução da Capacidade Instalada Mundial 2012-2040 (Fonte Bloomberg)

Figura 34: Capacidade Instalada Mundial 2012 e 2040 (Fonte Bloomberg)

3.1 Classificação das Fontes de Energia

Energia vem da palavra grega enérgeia, que quer dizer “força em ação”. Existem

muitas fontes de energia na natureza: a luz do sol, o vento ou a água, por exemplo, são fontes

inesgotáveis que produzem energia limpa, não poluente.

Os recursos energéticos são elementos essenciais da economia de um estado. São

também, a base de sobrevivência da humanidade, bem como, o impulso ao desenvolvimento

da sociedade. Dada a extrema importância dos recursos energéticos, hoje, o mundo dá cada

vez maior atenção a eles. Como podemos constatar, os recursos energéticos estão

36

relacionados com a nossa vida através dos meios de transporte, os aparelhos utilizados

diariamente, até nas horas de lazer. Não existe a possibilidade de imaginar como seria a vida

contemporânea sem luzes, telefones, televisores, aviões e automóveis. Por isso, pode-se

afirmar que o ser humano é completamente dependente dos recursos energéticos para a

sobrevivência e constante evolução.

Em resumo, os recursos energéticos são a fonte energética utilizada para manter a

sobrevivência da humanidade. Há vários métodos de classificação dos diferentes tipos de

recursos energéticos, sendo os mais frequentes: as energias primárias e as secundárias, as

renováveis e não renováveis, as convencionais e as novas.

• Energia Primária e Energia Secundária

A fonte de energia primária é uma fonte de energia que existe em forma natural, na

natureza e pode ser obtida diretamente sem sofrer alterações nas suas características básicas,

destacando-se: o carvão, o petróleo e o gás natural, a energia eólica e geotérmica, etc.

A energia primária, após modificação, transforma-se num produto energético de outras

características, passando a ser conhecida por energia secundária, como por exemplo: a energia

elétrica, o carvão mineral, o vapor e vários tipos de produtos petrolíferos. Para corresponder

às necessidades dos consumidores, grande parte das energias primárias é transformada em

energias secundárias de fácil transporte, distribuição e utilização.

• Energias Renováveis e Não Renováveis

As energias renováveis são aquelas existentes na natureza que podem ser utilizadas

continuamente sem a possibilidade de se estabelecer um fim temporal. Como por exemplo: a

energia solar, as energias hidráulica, eólica e biológica que se obtêm da primeira.

Virtualmente são energias inesgotáveis, porém com uma limitação de aproveitamento em

termos de quantidade em cada momento. Sua grande vantagem é o fato de ser uma energia

não poluente e de exploração local.

Existem vários tipos de energias renováveis, e cada vez mais, com o constante

desenvolvimento das tecnologias e inovações, se descobrem novas formas de produção de

energia elétrica utilizando como fonte os fenômenos e recursos naturais, como é exemplo da

recente inovação na criação de um hidrogerador cujo princípio é semelhante ao de um

aerogerador, diferindo no fato de o movimento das pás ser provocado pelas correntes

marítimas [22].

37

Figura 35: Ilustração de um Parque de Hidrogeradores [22]

Segundo a Agência Internacional de Energia (AIE), até 2050 será possível dispor –

com a força dos ventos, ondas e correntes marítimas – de uma potência total de 750 GW (seis

vezes a capacidade instalada do Brasil) em águas marinhas a poucos quilômetros do litorail.

Por outro lado, as fontes de energias não renováveis são aquelas que se encontram na

natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização. Uma vez esgotadas,

as reservas não podem ser regeneradas. Consideram-se fontes de energia não renováveis os

combustíveis fósseis (carvão, petróleo bruto e gás natural) e o urânio, que é a matéria-prima

necessária para obter a energia resultante dos processos de fissão ou fusão nuclear. Todas

estas fontes de energia têm reservas finitas, uma vez que é necessário muito tempo para repô-

las, e a sua distribuição geográfica não é homogênea, ao contrário das fontes de energia

renováveis.

Presentemente, considerando-se apenas a geração de energia elétrica, o uso de fontes

renováveis chega a 84%, com destaque para o crescimento da participação das energias

renováveis alternativas à geração hidrelétrica, como a eólica, a solar e a biomassa que já

representam cerca de 16% de toda energia elétrica brasileira [23].

38

3.2 Principais Fontes Geradoras de Energia no Brasil

A geração de energia elétrica no Brasil foi estruturada com base em usinas

hidroelétricas, aproveitando a situação privilegiada do país com grandes rios de planalto,

abastecidos por abundantes chuvas tropicais. Hoje, a matriz de capacidade instalada de

energia elétrica é bem mais diversificada, mas tem, ainda, a fonte hidráulica participando com

mais de 65%.

Figura 36: Matriz Elétrica Brasileira (Fonte: ANEEL 2015)

• Usinas Hidrelétricas

Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos,

cuja finalidade é a geração de energia elétrica por meio do aproveitamento do potencial

hidráulico existente num rio. No Brasil, a usina hidrelétrica pode ser classificada de acordo

com a sua potência de geração de energia denominada GCH’s, ou Grandes Centrais

Hidrelétricas, que produzem acima de 30 MW [12].

A geração hidrelétrica está associada à vazão do rio, isto é, à quantidade de água

disponível em um determinado período de tempo e à altura de sua queda. Quanto maiores são

os volumes de sua queda, maior é o seu potencial de aproveitamento na geração de

eletricidade. A vazão de um rio depende de suas condições geológicas, como largura,

inclinação, tipo de solo, obstáculos e quedas. É determinada ainda pela quantidade de chuvas

39

que o alimentam, o que faz com que sua capacidade de produção de energia varie bastante ao

longo do ano.

Uma usina hidrelétrica compõe-se, basicamente, das seguintes partes: barragem,

sistemas de captação e adução de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito

natural do rio. Cada parte se constitui em um conjunto de obras e instalações projetadas

harmoniosamente para operar eficientemente em conjunto.

A segunda maior hidrelétrica do mundo é a usina de Itaipu, pertencente ao Brasil e ao

Paraguai. Situada no rio Paraná, Itaipu tem uma capacidade de 14.000 MW, respondendo por

16% da demanda nacional e 75% da demanda paraguaia de energia elétrica. A maior do

mundo é a Hidrelétrica de Três Gargantas, construída no rio Yang-Tsé, na China. Três

Gargantas tem uma capacidade de produzir 22.500 MW.

Figura 37: Usina hidrelétrica de Itaipu (Fonte: Itaipu)

De fato as usinas hidrelétricas são uma fonte renovável de energia, mas isso não

significa que sejam ambientalmente corretas e nem que são menos nocivas que outras fontes

unanimemente nocivas. Os impactos ambientais destes dois grandes empreendimentos são tão

colossais quanto eles próprios. Uma tentativa de minimizar os impactos das hidrelétricas é a

substituição dos grandes empreendimentos por Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs),

porém esse é ainda um tema bastante controverso já que mesmo que em menor escala, as

PCHs também causam impactos.

40

Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs)

São usinas com potência instalada superior a 1 MW e igual ou inferior a 30 MW que

atendem aos requisitos das resoluções específicas da Agência Nacional de Energia Elétrica

(ANEEL). Como são empreendimentos que, em geral, procuram atender demandas próximas

aos centros de carga, em áreas periféricas ao sistema de transmissão, as PCHs têm papel cada

vez mais relevante na promoção do desenvolvimento da geração distribuída no País. Segundo

dados da ANEEL, um total de 4.826,965 MW em PCHs está em operação.

A maioria dos pequenos aproveitamentos hidrelétricos em operação localiza-se nas

regiões Sul e Sudeste, nas bacias do Paraná e do Atlântico Sudeste, próximos dos grandes

centros consumidores de energia elétrica. A região Centro-Oeste, onde se encontra a maioria

dos demais aproveitamentos, concentra o maior potencial de novos projetos [14].

Usinas Termelétricas

Alternativa às hidrelétricas, a usina termelétrica produz energia elétrica a partir da

energia liberada em forma de calor, geralmente pela combustão produtos como carvão

natural, óleo combustível, madeira, gás natural e bagaço de cana.

Embora existam diferentes tipos de usina termelétrica, cada qual utilizando um

combustível diferente, seu funcionamento é praticamente o mesmo: o material é queimado em

uma câmera de combustão, e o calor gerado aquece uma caldeira de água, gerando vapor em

alta pressão. Esse vapor d’ água, por sua vez, move as pás de uma turbina que está conectada

ao gerador de eletricidade, fazendo com que ele funcione. Em seguida, o vapor é resfriado,

voltando à caldeira em estado líquido.

Em contrapartida aos impactos ambientais e aos gastos com combustível, as

termelétricas têm como vantagem a possibilidade de construção em locais próximos aos

centros consumidores, o que permite economia com as redes de transmissão e evita

desperdício de energia elétrica. Além disso, a produção é constante, uma vez que não depende

de situações climáticas — como é o caso das hidrelétricas, que podem ter a capacidade

reduzida em períodos menos chuvosos.

Atualmente, o Brasil possui quase 2 mil usinas termelétricas, responsáveis pela

geração de aproximadamente um quarto da capacidade total do País. Em São Paulo, destaque

para a Usina Piratininga — com potência instalada de 190 MW —, Açucareira da Serra

(localizada entre as cidades de São Carlos e Ibaté) e Euzébio Rocha — em Cubatão [29].

A Usina Termelétrica de Juiz de Fora, em Minas Gerais, foi a primeira do mundo a

operar com etanol. Com potência instalada de 87 MW, o parque gerador foi responsável pela

41

produção média de 4.761 MWh por dia. No mesmo estado, funciona a Ibitermo, instalada no

município de Ibirité desde 2002 [29].

As usinas termelétricas de Santa Cruz é uma usina termelétrica pertencente à Furnas

Centrais Elétricas. Foi a primeira usina geradora de energia elétrica situada no território da

cidade do Rio de Janeiro. A usina tem capacidade instalada de 932 MW, distribuídos por

quatro unidades geradoras a vapor e duas unidades geradoras a gás. Sua construção, iniciada

na década de 60, foi fundamental para a interligação do sistema elétrico do Rio de Janeiro às

demais regiões do País. Localizada à margem direita do Canal de São Francisco, na região do

Pólo Industrial de Santa Cruz (RJ), a usina participa, em conjunto com outras importantes

unidades industriais, do progresso da região e do País [29].

Gás Natural

No Brasil, utilizam-se predominantemente três tipos de tecnologia para a geração de

energia elétrica em termoelétricas a gás natural: Usinas de Ciclo Simples, que utilizam

combustão interna para geração de energia elétrica; Usinas de Ciclo combinado, que, além da

combustão interna, aproveita a energia dos gases efluentes para geração em sistemas térmicos

a vapor; e a Cogeração, caracterizada como a geração combinada de energia eletromecânica e

calor.

É importante destacar que cada uma dessas tecnologias possui desempenhos

energéticos diferentes, sendo que dentro da mesma tecnologia de geração há variações de

eficiência do processo. A qualidade das máquinas térmicas empregadas é fundamental nessa

variação, podendo ser avaliada pelo conhecimento do seu consumo específico e rendimento

térmico, os quais dão indicação das reais condições operacionais e de manutenção no

processo de geração de energia nas termelétricas. Apesar das vantagens e desvantagens dos

dois ciclos (simples e combinado), no Brasil, ambas as tecnologias são amplamente utilizadas,

possuindo funções distintas na geração termoelétrica. Enquanto as de ciclo combinado são

amplamente utilizadas em geração contínua e com menor custo, as de ciclo simples são

utilizadas nos horários de pico, para suprir as variações de demanda no sistema.

A eficiência das mais modernas turbinas a gás em ciclo simples pode chegar a 38,7%;

em contrapartida, as unidades de ciclo combinado podem apresentar eficiência superior a

50%, chegando até a 60% em programas de desenvolvimento tecnológico avançado de

unidades desse tipo [20].

42

Biomassa

Energia que é gerada por meio da decomposição de materiais orgânicos (esterco,

restos de alimentos, resíduos agrícolas que produzem o gás metano). Para fazê-la são

utilizados materiais como biomassa arborícola, sobra de serragem, vegetais e frutas, bagaço

de cana e alguns tipos de esgoto. Ela é transformada em energia por meio dos processos de

combustão, gaseificação, fermentação ou na produção de substâncias líquidas.

Através desta tecnologia o setor de energia elétrica tem sido favorecido com a injeção

de energia procedente das usinas de álcool e açúcar, geradas a partir da incineração do bagaço

e da palha da cana-de-açúcar. Outros detritos como palha de arroz ou serragem de madeira

também sustentam algumas termoelétricas pelo país.

A energia de biomassa é renovável, garante o fornecimento de energia e também

auxilia na diminuição do CO2 na atmosfera. Além disso, há uma utilização do lixo na

produção, diminuindo a quantidade de dejetos nos aterros. A bioenergia pode ser convertida

em três produtos: eletricidade, calor e combustíveis.

O Governo Federal possui um Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de

Energia Elétrica (PROINFA) que prevê a geração de energia com a utilização de dejetos da

cana, lixo e esgoto. Essa demanda traz vantagens ambientais e, principalmente, incide nos

grandes centros, reduzindo a emissão de poluentes e o efeito estufa. As usinas que utilizam a

biomassa com fins energéticos são principalmente as usinas de cana-de-açúcar e destilarias,

cerâmicas e olarias, fábricas de papel e celulose, siderúrgicas, padarias, restaurantes, entre

outros [21].

Solar

A radiação solar pode ser diretamente convertida em energia elétrica por meio de

efeitos da radiação (calor e luz) sobre determinados materiais, particularmente os

semicondutores. Entre esses, destacam-se os efeitos de aquecimento e fotovoltaico.

43

Figura 38: Ilustração de um Sistema de geração fotovoltaica de energia elétrica (Fonte: ANEEL)

Atualmente há vários projetos, em curso ou em operação, para o aproveitamento da

energia solar no Brasil, particularmente por meio de sistemas fotovoltaicos de geração de

eletricidade, visando ao atendimento de comunidades isoladas da rede de energia elétrica e ao

desenvolvimento regional.

No Brasil, é amplamente utilizada para aquecimento de água, a temperaturas

relativamente baixas (inferiores a 100ºC), onde a radiação solar é absorvida por coletores

solares. O uso dessa tecnologia ocorre predominantemente no setor residencial, mas há

demanda significativa e aplicações em outros setores, como edifícios públicos e comerciais,

hospitais, restaurantes, hotéis e similares.

Figura 39: Ilustração de um Sistema solar de aquecimento de água (Fonte: ANEEL)

44

3.3 Potenciais a Explorar no Brasil

Pensar na exploração de novos potenciais energéticos significa investir em tecnologia

para fontes cada vez mais eficientes e mais baratas, visando complementar o potencial

instalado existente - evitando a sobrecarga direcionada para as hidrelétricas - e projetando o

aumento da demanda. A utilização de fontes renováveis de energia já é uma realidade em

diversos países do mundo seja porque houve investimentos para tal ou porque houve

problemas com os métodos de geração tradicionais.

Como a geração de energia utiliza recursos naturais como insumos e pode produzir

impactos sobre o meio ambiente, a melhoria de condições de vida da geração atual sem o

comprometimento dos recursos a serem disponibilizados para as gerações futuras exige a

adoção de estratégias sustentáveis no setor de energia.

Quando falamos em fontes renováveis de energias nos referimos automaticamente à

Geração Distribuída (GD). As soluções mais eficientes de uso de fontes renováveis têm

caráter local e pontual, de maneira a suprir as necessidades de um pequeno grupo de

consumidores ou o próprio consumidor individual. E essa solução apresenta muitas vantagens

que não se limitam apenas à sua limpeza como explicam Wilson Pereira Barbosa Filho e

Abílio César Soares de Azevedo [50]:

• “qualidade e confiabilidade superiores do abastecimento por meio de

tecnologias de GD, porque seu sistema elétrico não aceita variações de

frequência e/ou tensão;

• aumento da confiabilidade do suprimento aos consumidores próximos à

geração local, por adicionar fonte não sujeita a falhas na transmissão e

distribuição;

• a eletricidade gerada pela GD tem menor custo para o consumidor;

• contribuição para o aumento do mix da geração, levando a uma maior

segurança do suprimento energético;

• geração de empregos e estabilidade na produção pela indústria nacional

gerando desenvolvimento econômico;

• contribuição para o desenvolvimento local (social e econômico), devido ao

uso de recursos próprios da região na qual está inserida a instalação elétrica”.

45

As tecnologias de GD podem ser também fundamentais para resolver aquela que ainda

hoje é uma marca negativa para o Brasil; apesar dos esforços do Programa Luz Para Todos, a

ANEEL, em 2012, levantou um alarmante número de um milhão de lares brasileiros que

ainda não possuíam acesso à energia elétrica. A grande maioria desses lares está situada nos

mais remotos rincões do Brasil; lugares onde o acesso através das maneiras convencionais

(plantas geradoras, linhas de transmissão e subestações abaixadoras para distribuição) é

extremamente custoso. Nota-se uma clara demanda por alternativas que aliariam o interesse

em geração mais sustentável e em inclusão social.

Figura 40: Comparativo entre a geração tradicional e a distribuída

Decorrente da Lei de Eficiência Energética, o PROINFA criado em 2002, consiste de

um encargo pago por todos os agentes do SIN que comercializam energia com o consumidor

final, objetivando custear iniciativas de produtores de energia independentes que utilizem

PCHs, biomassa ou fontes eólicas.

O Brasil registrou um aumento significativo na aplicação da tecnologia eólica de

geração de energia desde 2003, muito disso devido ao PROINFA, explorando o potencial

geográfico para tal. O estado do Rio Grande do Norte, líder do Brasil no setor, possui 46

parques eólicos instalados e gera, atualmente, 1.339,2 MW e espera até 2018 gerar 3.654,2

MW, tendo 88 novos parques em construção.

Segundo o Relatório de Potencial de Energia Eólica do Centro de Pesquisas de

Energia Elétrica (CEPEL), confeccionado em 2001, o potencial para a geração eólica do

46

Brasil é de 145.000 MW. Estudos do Plano Decenal de Expansão de Energia, horizonte 2020,

feito pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), vinculada ao Ministério de Minas e Energia

(MME), dão conta que até dezembro de 2014, 13% (18 GW) da energia elétrica gerada no

Brasil foi oriunda de PCHs, eólicas e biomassa. A expectativa é que até 2020 esse número

suba para 16% (27 GW).

3.4 Potenciais a Explorar na Região Sudeste

A geração de energia na região é liderada pela fonte hidrelétrica, que responde por

24,5 GW de capacidade instalada e é complementada pelas térmicas a gás e pela biomassa de

cana, que contribuem, cada uma, com cerca de 6 GW. Juntas, essas fontes respondem por

mais de 88% da geração do Sudeste. Esta região responde por cerca de 50% da carga do SIN,

sendo a principal região consumidora de energia do país.

Tabela 3 - Potenciais energéticos a serem explorados no Sudeste

Energia Hidráulica

A Região Sudeste, segundo a ANEEL, tem um potencial hidráulico de 43.563 MW,

dos quais 58% já se encontram em operação. Esse percentual de aproveitamento do potencial

hidráulico é bastante superior à média nacional, de 37%. Uma vez que os principais

aproveitamentos hidrelétricos na região já estão sendo explorados, o potencial remanescente

para a região é limitado. Assim, a perspectiva é que as PCHs venham a ser mais exploradas, já

que a região possui um expressivo potencial hídrico. O Sudeste também concentra a maior

parte da capacidade de armazenamento em reservatórios de usinas hidrelétricas do Brasil. A

47

capacidade de armazenamento no subsistema Sudeste/Centro-Oeste totaliza mais de 200 mil

MW/mês, o que representa 70% da capacidade do SIN. Essa capacidade é fundamental para

garantir o suprimento de energia do país [16].

Energia Térmica

Mesmo assim, planeja-se receber investimentos consideráveis em novos projetos de

geração termelétrica. De acordo com o Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica 2023,

publicado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), a capacidade térmica instalada no SIN

evoluirá até o fim de 2017 de 19 GW para cerca de 21 GW graças à capacidade contratada

nos leilões realizados até então. Para atender ao crescimento da carga de energia, há uma forte

sinalização de que essa expansão do parque gerador será feita com a entrada de térmicas entre

os anos de 2019 e 2023 totalizando 7.500 MW [20].

Gás Natural

Dentre as fontes não renováveis, destacam-se o gás natural, com quase 6.300 MW.

Essas usinas a gás natural se localizam predominantemente na região sudeste, que atualmente

possui 62 das 113 térmicas a gás natural, as quais correspondem a 49% de toda a capacidade

instalada dessa tipologia no Brasil [16]. A divisão das termoelétricas a gás natural por regiões

no Brasil é apresentada na Tabela 4.

Tabela 4 - Distribuição das Usinas Termoelétricas a Gás natural por Regiões no Brasil (Fonte: ANEEL)

Região Número de Usinas Capacidade Total (kW) %Total

Sudeste 62 5.951.964 49%

Sul 8 1.307.408 11%

Nordeste 32 3.265.083 27%

Norte 6 519.607 4%

Centro Oeste 5 1.126.124 9%

Total 113 12.170.186 100%

Como o sistema brasileiro é predominantemente hidroelétrico, as usinas térmicas

funcionam como energia de reserva, podendo inclusive ficar grandes períodos sem gerar

energia. As variações da geração dessas térmicas se dão em função de diversos fatores, desde

48

situações climáticas adversas, custo maior da energia elétrica e ainda aumento da demanda de

energia, seja ele em períodos diários pontuais ou em sazonalidades maiores.

A expansão térmica depende diretamente da disponibilidade de combustível e embora

a região disponha de uma infraestrutura de transporte de gás natural bem desenvolvida se

comparada com as demais regiões do país, serão necessários investimentos expressivos para

desenvolver essa infraestrutura e possibilitar a expansão da geração termelétrica caso as

previsões de produção de gás natural se confirmem.

Biomassa

Outra fonte com expressivo potencial para a geração termelétrica é a biomassa da

cana-de-açúcar. A Região Sudeste concentra a maior parte da produção de açúcar e etanol do

país e tem a maior capacidade instalada em cogeração a partir da biomassa da cana. Apesar da

expressiva capacidade que já se encontra em operação, o potencial remanescente na região é

bastante significativo. Para viabilizar o aproveitamento desse potencial, além da construção de

novas plantas, é necessário ampliar os investimentos em aumento de eficiência nas unidades

de cogeração existentes e viabilizar a construção de sistemas de transmissão específicos para

integrar os projetos de geração em usinas de biomassa ao SIN, as chamadas Instalações de

Transmissão Compartilhadas (ICGs), com mais de 6.300 MW de capacidade, distribuídos em

mais de 230 usinas.

Nuclear

Além da geração termelétrica utilizando o gás natural e a biomassa, a energia nuclear

também poderá ser utilizada na região para atender à demanda crescente de energia e

aumentar a segurança do suprimento. Atualmente, as duas usinas em operação e a única em

construção no Brasil estão localizadas em Angra dos Reis (RJ). Embora novos projetos de

geração termonuclear não estejam previstos no horizonte no Plano Decenal de Expansão, o

Plano Nacional de Energia prevê a construção de duas novas usinas nucleares na Região

Sudeste, com capacidade estimada em 1.000 MW cada [20].

O Brasil é hoje um dos nove países do mundo que dominam o ciclo completo de

produção do urânio. A União detém praticamente o monopólio da pesquisa mineral, da

mineração, do beneficiamento e da metalurgia do urânio, inclusive da etapa crítica do

enriquecimento, ou seja, da implantação do ciclo completo do combustível nuclear, bem como

do planejamento, do projeto e da fabricação de usinas nucleares, padronizadas com reatores

do tipo Pressurized Water Reactor (PWR), com a utilização de urânio levemente enriquecido

49

como combustível. Tendo em vista essa tecnologia, é de se esperar e ansiar que o Brasil

amplie a geração também pela fonte nuclear nos próximos anos.

Biogás

Ainda assim, a região Sudeste concentra cerca de metade dos resíduos sólidos urbanos

(RSU) gerados no país, ou seja, 97 mil toneladas por dia, o que representa 49% do total de

resíduos. O Nordeste é a segunda região em geração de resíduos, onde são geradas

diariamente em torno de 50 mil toneladas de resíduos, 25% do total. Os dados disponíveis

mostram que as regiões Sudeste e Sul contam com uma porcentagem maior de resíduos

depositados em aterros sanitários (respectivamente, 72 e 70%), enquanto a região Norte conta

com o maior índice de destinação em lixões (35%).

Figura 41: Distribuição da Quantidade de RSUs gerada e coletada por região (Fonte: ABRELPE 2011)

Essa tecnologia é aceita pelo Protocolo de Quioto como método de redução de suas

emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE). Sendo assim, 21 projetos de captura, queima e

aproveitamentos de biogás em aterros sanitários incluem a geração de eletricidade a partir do

biogás. Segundo os Documentos de Concepção de Projetos, estes projetos consideram uma

capacidade instalada de 254 MW. A figura 41 representa a capacidade relatada por cada

região.

Figura 42: Capacidade instalada para geração de eletricidade a partir do biogás (Fonte: ABRELPE 2011)

50

Linhas de Transmissão

Os investimentos em transmissão na região têm como principal objetivo aumentar a

capacidade de intercâmbio com as regiões Sul, Nordeste e Centro-Oeste e permitir o

recebimento de energia proveniente dos grandes projetos hidrelétricos na Região Amazônica.

O Plano Decenal de Expansão 2023 considera também várias ampliações da capacidade de

intercâmbio entre as regiões Sul e Sudeste com o Centro-Oeste no período decenal. A

alternativa recomendada contempla duas linhas de transmissão em 500 kV: LT Itatiba-Bateias

C1, 390 km, em 2017; e LT Assis-Londrina C2, 120 km, em 2018, perfazendo 510 km de

extensão. Esse sistema de transmissão permitirá o atendimento às necessidades energéticas

entre as regiões tendo em vista os limites contemplados nesses estudos [3].

As principais concessionárias de distribuição da região estão desenvolvendo projetos

de redes elétricas inteligentes, o que representa outro foco de investimentos juntamente com

as linhas de transmissão. Essas redes otimizam o consumo, reduzem perdas e são capazes de

aumentar a eficiência na geração de energia com o uso de tecnologias de telecomunicações e

circuitos integrados. Existem projetos em perspectiva, como a Inovcity de Aparecida e

Garulhos, que prevêem a instalação de medição eletrônica e investimentos associados à

geração distribuída em milhares de clientes. O incentivo à geração distribuída e à conservação

da energia propiciada pelas redes inteligentes são fatores fundamentais para gerar economia

de energia.

51

Capítulo 4 – Crise Hídrica: Origem, Conflitos

Potenciais e Perspectivas.

Para entender a questão da escassez de água no Brasil, é preciso esmiuçar algumas

questões geográficas, demográficas, climáticas e de gestão dos recursos hídricos referentes ao

território nacional.

Embora o país possua as maiores reservas de água do mundo, pois é dono de

aproximadamente 12% da água doce superficial existente, é preciso ressaltar que elas estão

desigualmente distribuídas no espaço geográfico brasileiro. A região Norte, notadamente a

Bacia do Rio Amazonas, é aquela que possui a maior concentração de água no país, tanto pelo

rio em questão quanto pela presença do Aquífero Alter do Chão, o maior em volume d'água.

Porém, nas regiões Sudeste e Nordeste, respectivamente, encontram-se a maior

concentração populacional e também a maior quantidade de indústrias. Curiosamente, são

essas as regiões cujos estados possuem os maiores históricos de secas e escassez de água ao

longo do tempo. Isso demonstra que há um desafio para transpor a distância em questão, uma

vez que a exploração dos recursos hídricos na região Amazônica causaria grandes impactos

naturais e custos exorbitantes, tornando-a questionável.

O Sudeste é irrigado sazonalmente pela evapotransporização da floresta amazônica,

conhecido como "rios voadores". Esse mecanismo falhou em 2013/2014 e voltou a falhar em

2014/2015. Nos últimos anos, principalmente em 2014, os níveis de precipitação ficaram

muito abaixo do esperado, por isso, os reservatórios em todo país mantiveram baixas

históricas, principalmente na região em questão. Os relatos históricos mostram que nunca

houve uma preocupação séria em relação à escassez de água nessa região, o que demonstra

uma relação intrínseca com a insuficiência dos sistemas de abastecimento. Aliados a isto, o

desmatamento da Amazônia continua avançando, comprometendo a distribuição de chuvas na

região.

Mas isso não é tudo para entender a escassez de água no Brasil. Existem também as

questões referentes à utilização e gestão dos recursos hídricos no país.

Pela Constituição Federal de 1988, cabe aos governos estaduais a missão de gerir e

administrar a captação e distribuição de água, embora o governo federal também precise atuar

por intermédio do fornecimento de verbas públicas e obras interestaduais. Nesse sentido,

alguns governos, por questões administrativas ou até políticas, podem apresentar algumas

52

falhas, principalmente no que se refere ao planejamento no manejo dos recursos hídricos. O

estado que vem passando por maiores dificuldades é São Paulo, o que vem atraindo uma

grande atenção da mídia, pois a capital paulista, que é a área mais povoada do país, é a

protagonista desse cenário. Nesse caso, uma seca total pode afetar a vida de dezenas de

milhões de pessoas. O reservatório do Sistema Cantareira, o principal da cidade, vem

apresentando sucessivos recordes de baixas em seu volume, o que torna o contexto em

questão ainda mais desfavorável.

4.1 Os 10 Maiores Períodos Antecedentes de Seca do

Brasil

A “seca” se caracteriza por um período de tempo seco, suficientemente prolongado,

para que a ausência ou fraca distribuição da precipitação provoque grave desequilíbrio

hidrológico.

O Brasil foi marcado por períodos de secas intensas e prolongadas. Na maioria delas

houve uma grande taxa de mortalidade de humanos e animais, com má distribuição de água e

com a proliferação de doenças graves e devastadoras. Pelos dados históricos a região

Nordeste foi a que mais sofreu com as secas, porém também há registros de que chegaram a

afetar o Sudeste e outros demais estados pontuais.

1. 1723/1727

Essa foi uma das primeiras grandes secas registradas que atingiu a região Nordeste –

A seca registrada neste período é intensificada por uma grande peste atingindo a

capitania de Pernambuco. De acordo com o historiador Frei Vicente do Salvador, foi

numeroso os grupos de indígenas que, foragidos pelas serras, avançaram sobre as

fazendas. Além da seca, uma peste assolou a região no mesmo período, causando uma

enorme mortalidade nas populações mais frágeis, especialmente os escravos [9].

2. 1776/1778

A seca foi intensificada pelo grande surto de varíola, iniciado no ano anterior e que se

prolongaria até 1778, provocando um alto índice de mortalidade. Quase todo o gado

ficou perdido na caatinga. A Corte Portuguesa determinou que os flagelados fossem

reunidos em povoações nas margens dos rios, repartindo-se entre elas as terras

adjacentes [9].

53

3. 1877/1879

Esse período foi marcante por se tratar de uma das maiores e graves secas que atingiu

todo o Nordeste. O Ceará, por exemplo, tinha na época uma população de 800 mil

habitantes. Destes, 120 mil (ou 15%) migraram para a Amazônia e 68 mil pessoas

foram para outros estados. Além disso, causou a morte de 500 mil pessoas [9].

4. 1919/1921

Houve intensificação do êxodo rural em decorrência de grandes secas (com grandes

proporções no sertão pernambucano). A imprensa, a opinião pública e o Congresso

Nacional exigiram a atuação do governo. Foi criada, em 1920, a Caixa Especial de

Obras de Irrigação de Terras Cultiváveis do Nordeste Brasileiro, mantida com 2% da

receita tributária anual da União, além de outros recursos. Mas efetivamente, nada foi

feito para amenizar o drama das secas [9].

5. 1934/1936

Essa foi uma das maiores secas enfrentadas pelo Brasil (que se tem registro). O longo

período de estiagem não ficou restrito ao Nordeste: além de afetar nove estados na

região, Minas Gerais e São Paulo também sofreram com a falta de chuvas. Depois

disso, o problema no sertão nordestino passou a ser encarado como um problema

nacional [9].

6. 1963/1964

A seca que começou em 1963 foi gravíssima. A estiagem bateu recordes em várias

estados: Rio de Janeiro, São Paulo, Minas Gerais, Paraná e Distrito Federal. Até a

Amazônia sofreu com falta de chuva. Além disso, uma onda de calor muito forte

assolou o país [9].

7. 1979/1985

A mais prolongada e abrangente seca da história do Nordeste. Atingiu toda a região,

deixando um rastro de miséria e fome em todos os Estados. No período, não se colheu

lavoura numa área de quase 1,5 milhões de km². Só no Ceará foi registrada mais de

uma centena de saques, quando legiões de trabalhadores famintos invadiram cidades e

arrancaram alimentos à força em feiras-livres ou armazéns. Segundo dados da

54

SUDENE, entre 1979/1984, morreram na região 3,5 milhões de pessoas, a maioria

crianças, por fome e enfermidades derivadas da desnutrição. Pesquisa da UNESCO

apontou que 62% das crianças nordestinas, de 0 a 5 anos, na zona rural, viviam em

estado de desnutrição aguda. Décadas se passaram e o cenário da seca continua o

mesmo [9].

8. 1997/1999

No final do mês de abril, vêm agressivamente, mais uma vez, os efeitos de uma nova

seca no Nordeste: população faminta promovendo saques a depósitos de alimentos e

feiras livres, animais morrendo e lavouras perdidas. Com exceção do Maranhão, todos

os outros estados do Nordeste foram atingidos, numa totalidade de cerca de 5 milhões

de pessoas afetadas. Esta seca estava prevista há mais de um ano, em decorrência do

fenômeno El Niño, mas, como das vezes anteriores, nada foi feito para amenizar os

efeitos da catástrofe. A seca foi tão grave que Recife passou a receber água encanada

apenas uma vez por semana [9].

9. 2001

Praticamente um prolongamento da seca iniciada em 1998 (que se estendeu por 1999 e

apenas amenizou-se em 2000). O Rio São Francisco sofreu com a pior falta de chuvas

de sua história, causando uma diminuição drástica do volume de suas águas. A seca de

2001 teve uma particularidade em relação às anteriores: ocorreu no momento em que

não só o Nordeste, mas todo o Brasil vivia uma crise de energia elétrica sem

precedentes em toda a história do País, provocada por falta de investimentos no setor e

pela escassez de chuvas [9].

10. 2007/2008

Em 2007 ocorreu a pior seca da história no norte de Minas Gerais, região do estado de

clima semiárido. Não choveu nada entre março e novembro de 2007 e as precipitações

abaixo da média continuaram durante o ano seguinte. No total, foram 15 meses de

estiagem. Durante o período, foram registrados quase 54 mil focos de incêndio e mais

de 190 mil mortes de cabeças de gado. Centenas de municípios decretaram estado de

emergência [9].

55

4.2 Fatores Influenciadores

O Brasil é o país que mais contém bacias hidrográficas: 12% de toda a água doce do

mundo encontram-se aqui. Os problemas, portanto, vêm de duas frentes principais: a falta de

investimento em mais estrutura de distribuição de água por parte das companhias, o que gera

um alto custo de transmissão; e o desperdício.

O que a posição oficial ignora nesse aspecto é que o consumidor doméstico não é o

maior responsável pelo sistema não dar conta. A manutenção precária faz com que 35% da

água captada pela Sabesp seja perdida antes de atingir as caixas d’água que abastecem as

cidades. Os relatórios do início do ano passado da Associação Brasileira de Engenharia

Sanitária (Abes) apontaram os vazamentos na rede como o principal responsável por essas

perdas: cerca de 60%. O restante é fruto do roubo por meio dos chamados “gatos”

clandestinos.

O presidente do Instituto Trata Brasil, Edson Carlos, acredita que um ponto deixa

claro o mau uso dos recursos hídricos. Ele afirma [36]:

"Hoje, temos uma visibilidade do problema pela falta de água, mas essas

perdas são históricas. Há décadas não tomamos cuidado com a água potável.

Em dez anos de história, a redução dessas perdas foi pífia, e isso mostra que

o país trata a água já tratada."

Figura 43: Índice de desperdício por estado (Fonte SNIS 2013)

Apesar da abundância em água doce, ela está concentrada onde está a menor parte da

população. O balanço hídrico não é bom pra o país, e para reverter esta situação seria

56

necessário que o sistema de abastecimento hídrico brasileiro fosse igual ao modelo integrado

do país, no qual regiões mais favorecidas socorrem locais com menos potencial. O presidente

da Associação Brasileira de Empresas de Saneamento Básico Estaduais, Roberto Tavares,

acredita nessa solução e explica [36]:

“Não seria completamente igual, porque não precisa transportar água por

tantas distâncias, mas a gente poderia ter mais sistemas integrando bacias

regionais para que não se passe o que o Nordeste e São Paulo passam hoje.

Nós defendemos uma proposta de integração de bacias. Essa discussão

ocorre de forma muito mais atuante em outros países."

A água é o principal recurso natural em nosso país devido a sua importância no

cenário da agricultura (através da irrigação) e do setor energético onde as hidrelétricas

dominam a parte de geração. Mesmo assim, de acordo com o professor da Coppe, Paulo

Canedo, a ANA deveria rever outorgas concedidas para irrigação e diminuir o uso de

hidroeletricidade no Sudeste. Ele orienta [35]:

"A Ana demorou a agir e não o fez de maneira firme e independente. O

maestro precisa reger a orquestra. O governo tem que dar as ordens. Tudo

indica que o Rio de Janeiro poderá passar por 2015, mas e 2016, se tivermos

outro ano com poucas chuvas? Precisamos de reserva, de poupança para o

futuro."

Figura 44: Utilização da água distribuída pelos setores (Fonte: ANA 2012)

57

4.2 É Uma Crise Meteorológica, de Gestão ou de

Ambos?

O baixo nível de água nos principais reservatórios da região Sudeste, no final de 2014,

como no Guandú, no Rio de Janeiro, uma das maiores estações de tratamento de água do

mundo, abastecido pelo Rio Paraíba do Sul, e o Cantareira, em São Paulo, responsável pelo

abastecimento de 8,8 milhões de pessoas, não está ligado apenas a questões meteorológicas

como a seca que assolou a região no período de chuvas, mas principalmente à má gestão dos

recursos hídricos.

O gráfico da Figura 44 mostra, traduzido em energia, as hidrologias ocorridas desde

2007 comparadas com todos os anos do histórico, ordenados da menor hidrologia para a

maior.

Figura 45: Histórico da hidrologia do Sistema Interligado (Fonte: Ilumina)

As notáveis conclusões que se pode tirar é que há mais anos chuvosos do que secos,

inclusive recentemente. Portanto, caracterizar a crise como sendo de origem meteorológica

não está totalmente correto, pois ao contrário do que poderia parecer, no período 2009 – 2015,

apenas 2012 e 2014 se encontraram abaixo da média. Ainda assim, há registros piores do que

o atual na base em vermelho durante a década de 50 [33].

Além disso, o principal problema é a crise de gestão dos recursos hídricos. Pelo menos

33% da água tratada pela CEDAE (Companhia Estadual de Água e Esgotos) são perdidos

58

devido, principalmente, à falta de investimento na infraestrutura. Essa perda pode chegar a até

50% de acordo com os dados oficiais, oferecidos pela própria companhia.

Apesar do desperdício, a crise no Estado do Rio foi menor do que em São Paulo. O

Rio começou a trabalhar na economia de água bruta (sem tratamento) desde março de 2014,

enquanto São Paulo poderia ter começado em princípio de 2014 e nada foi feito. A mudança

climática em nos dois anos abaixo da média explicam parte do problema, não há nada que

comprove e o caracterize como o principal vilão da crise. Mas, os efeitos de gestão,

relacionando o mau uso da água pelas concessionárias, aliado à falta de investimento em

fontes alternativas de energia, configuram outro nível de problema. Não podemos resolver as

alterações climáticas, mas podemos e devemos resolver o problema da má gestão e

planejamento.

Além disso, é de total responsabilidade da Administração Pública compreender os

eventos em questão e atuar na prevenção à ocorrência do problema ou na sua rápida mitigação

a partir do momento em que ocorre a previsão de casos fortuitos - como desastres naturais,

que ocorrem instantaneamente, ou tragédias súbitas, como incêndios ou enchentes.

Ou seja, na posição de gestores deveríamos, sempre, estar preparados para enfrentar

momentos de estiagem. E isso poderia ocorrer a partir do aperfeiçoamento dos sistemas de

abastecimento – seja pela ampliação da oferta, seja pela mudança cultural da demanda. Esses

elementos correspondem à competência governamental de se prepararem para prevenir

problemas de ordem natural, cuja previsibilidade foge à capacidade da percepção humana.

Considerar a crise hídrica que ocorre na Região Sudeste como um problema de

planejamento e gestão deveria ser uma obviedade, mas ainda se persiste em tratar a grave

questão como fruto de mera imprevisibilidade climática. Pode-se tratar das obras que o

governo deveria ter feito, desde pelo menos 2004, e que não fez, ou entregou apenas

parcialmente. Outro fator também importante é a estimativa da quantidade de água que

teríamos, caso os órgãos gestores tivessem passado a reduzir a produção hídrica a partir do

momento em que as vazões de entrada (que é, no final das contas, o que determina se o

reservatório enche ou esvazia, e não apenas as chuvas) passaram a se situar abaixo das médias

históricas, em 2012.

Do ponto de vista climático, a principal causa da seca no Sudeste foi um fenômeno

chamado ‘alta pressão atmosférica', que criou barreiras que impediram a formação de chuvas,

bloqueando o fluxo de umidade vindo da região amazônica.

As autoridades responsáveis cometeram uma série de erros. Minimizou o tamanho da

crise e não informou nem informa devidamente a população sobre sua dimensão. As medidas

59

propostas para que os cidadãos reduzissem sua conta consumo demoraram muito. E outras

medidas como a redução da pressão da rede, embora suponha uma economia grande, acaba

sendo um tipo de racionamento.

A falta de água revela a real fragilidade do nosso modelo de desenvolvimento. A água

é um recurso fundamental para qualquer atividade econômica e de sobrevivência. A falta de

água impacta na dignidade das pessoas, inviabiliza a atividade econômica, alimentar, aumenta

os riscos de doenças e contaminações. A gravidade do problema surge quando se presencia

situações surrealistas e atípicas, como enchentes nos ambientes urbanos e racionamento de

água para atividades básicas e cotidianas.

4.3 Agravantes da Crise Hídrica

Uma crise hídrica causa impacto na economia e na qualidade de vida da população. O

ciclo da água na natureza está em processo contínuo de transformações, em que grande parte

retorna para o espaço pelo processo de evaporação da água contida no solo e transpiração das

plantas. Sem a preservação deste ciclo pode haver a interrupção natural da reposição da água

e, consequentemente, gerar agravantes em outros seguimentos como o da saúde, alimentação

e economia. Abalar a segurança destes itens encadeia uma série de problemas que são

majoritariamente elevados em épocas de escassez de água.

Disseminação de Doenças

Paralelamente ao problema da crise hídrica vem o problema com doenças que

eventualmente se agravam. Conforme diminui o acesso a água, a tendência é que haja uma

redução aos cuidados com a saúde, uma vez que haverá maior consumo de água não tratada,

ou seja, desenvolvimento de doenças causadas pelo consumo de água não potável e

saneamento precário.

Segundo o ministro da Saúde, Arthur Chioro, o número de casos de dengue aumentou

57,2% entre 2014 e 2015, saltando de 26.017 para 40.916 em todo o Brasil [32]. Ele explica:

“É inquestionável que a crise hídrica e a seca apresentam uma situação de

risco maior para a proliferação do Aedes Aegypt, na medida em que as

pessoas tendem a armazenar água sem proteção. Não há problema em fazer

armazenamento, mas qualquer processo de armazenamento de água deve

respeitar a proteção, pois a água limpa parada, mesmo que seja de chuva, de

60

bica, vai aumentar o risco de proliferação das larvas. O acondicionamento

correto, tapar esses recipientes, é fundamental”

Isso prova que a crise hídrica vem agravando a proliferação de agentes causadores de

doenças, uma vez que as pessoas tendem a armazenar água sem proteção, sem os devidos

cuidados e tratamentos.

De acordo com o Centro de Vigilância Epidemiológica (CVE), os casos de diarreia

aguda tiveram um aumento importante principalmente no estado de São Paulo. O centro

qualificou o ano de 2014 como sendo "hiper-epidêmico", devido ao aumento de surtos da

doença. Demonstrando que a falta de abastecimento de água agrava seriamente os problemas

que são rotineiros em relação a água e ao saneamento em todo o Brasil.

A diminuição de pressão, a intermitência do abastecimento, o racionamento, o

consumo do volume morto das represas, e o uso da água de poços e caminhões-pipa, cuja

qualidade não é sempre fiscalizada conforme a Lei, são as principais causas que podem

comprometer a qualidade da água e promover o surgimento de surtos (ocorrência de dois ou

mais casos) de diarreia e outras doenças transmissíveis pela água, conforme aponta a pesquisa

do CVE.

Além das diarreias e vômitos, a água contaminada também pode causar outras doenças

mais graves, como a Hepatite A, uma inflação do fígado causada por um vírus transmitido

pela ingestão de água ou alimentos contaminados com matéria fecal.

Resumidamente, segundo Indicadores de Desenvolvimento Sustentável, divulgados

pelo IBGE no ano de 2002, houve 375 internações por 100.000 habitantes por doenças como

diarreia, dengue, febre amarela e leptospirose, todas de veiculação hídrica.

Segurança Alimentar

Geralmente nos esquecemos de que o principal recurso natural na produção de

alimentos e matérias-primas é a água, e que sem ela não é possível o cultivo, processamento e

transformação de qualquer alimento ou produto primário.

A agricultura irrigada, por exemplo, utiliza cerca de 70% das águas derivadas dos

recursos hídricos, sendo muitas vezes apontada como a atividade responsável pela crise de

água.

A segurança alimentar consiste na execução do direito de todas as pessoas terem

acesso a fontes de alimentos ou aos alimentos em si de forma regular e permanente. Mas a

segurança alimentar, conforme prevê o artigo 3º da Lei Orgânica de Segurança Alimentar e

61

Nutricional, não pode comprometer o acesso da população a outras necessidades consideradas

essenciais, além de ser realizada de forma a preservar as condições de saúde, ambientais,

econômicas e até culturais. Assim sendo, a segurança alimentar diz respeito ao bem-estar

propriamente dito de todas as pessoas.

Portanto, quando dizemos que a falta de água pode trazer riscos à segurança alimentar,

estamos dizendo que, ou faltarão alimentos para suprir a demanda de toda a população, ou a

produção deles será realizada mediante o sacrifício de outras necessidades, tanto de cunho

ambiental quanto de caráter socioeconômico.

A escassez de água põe em risco não só o abastecimento de suas cidades, mas também

a oferta de alimentos nos mercados do país. Com isso, ocorre uma quebra enorme da safra de

todos os produtos. Até mesmo da cana de açúcar, que é bastante insensível ao regime de

chuvas. Isso resulta em aumento de preços devido a uma irregularidade da produção

decorrente das mudanças climáticas.

Uma solução prática e temporária é a efetivação de estoques. O Brasil tem alguns

estoques, como o de milho, fruto da boa colheita do ano passado, mas não possui em outras

áreas. No momento precisa-se até importar trigo.

Tem sido desenvolvida uma solução a médio e longo prazo através da adaptação de

culturas à seca. A Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, estatal ligada ao

Ministério da Agricultura) já tomou essa iniciativa e está desenvolvendo variedades até de

arroz adaptado à seca. O Brasil terá de ampliar seus estoques de alimentos e privilegiar

culturas mais resistentes à secas, uma vez que este fenômeno deve se tornar cada vez mais

frequente por causa das mudanças climáticas.

Essa instabilidade na produção de alimentos gerada pelas mudanças climáticas indica

a necessidade de repensar o modelo agrícola do país, hoje muito voltado a commodities para

exportação. De certo modo, o sistema atual necessita de mudanças tecnológicas. No passado,

utilizava-se intensivamente a mecanização. Hoje promove-se o cultivo mínimo, que significa

não arar o solo e manter a vegetação que o cobre. Isso facilita a absorção da água e preserva a

matéria orgânica.

Além disso, precisa-se enfatizar a utilização sustentável dos recursos hídricos,

investindo-se na capacidade de absorver a água da chuva para reutilização. Existe o sistema

eficiente de cisternas que possuem a utilidade de armazenar milhares de litros de água da

chuva para reuso.

62

Problemas Econômicos

Vale lembrar que, além da menor oferta de alimentos, a falta de água pode provocar o

encarecimento deles e de todos os serviços, pois os custos da produção aumentam. Além

disso, é preciso mencionar que a maior parte do fornecimento de energia elétrica do Brasil

ocorre por meio de hidrelétricas, de forma que a diminuição de seus reservatórios pode

provocar também uma crise energética no país, o que também resulta no aumento da conta de

luz. Entenderemos melhor na seção seguinte.

A melhor solução que encontramos para afastar a consequente dependência entre as

crises energética e hídrica é a construção de mais reservatórios, para que haja uma maior

segurança hídrica. Outro fator determinante seria o investimento no avanço da tecnologia das

fontes de energia alternativas e renováveis, de forma que possa manter o fornecimento de uma

energia limpa e renovável com características econômicas equivalentes a da hidroenergia.

4.4 Segurança Hídrica no Curto, Médio e Longo

Prazo.

A situação das fontes de água na Região Sudeste é um reflexo sobre a questão da água

no Brasil. O país tem 12% da água superficial do planeta e isso nos dá a falsa impressão de

que temos uma situação confortável. Só que 80% dessa água está na Amazônia, enquanto

80% da população está no Sudeste do país. O abastecimento urbano nas regiões

metropolitanas está em risco devido aos processos acelerados de uso e degradação da água.

Os serviços de saneamento estão ainda muito atrasados, principalmente no tratamento de

esgoto e, portanto, com alto índice de contaminação.

A ANA fez um relatório no qual afirma que 44% dos pontos de monitoramento da

qualidade da água estão em estado ruim o péssimo. A poluição pelo uso indiscriminado de

fertilizantes, mais de 50% dos reservatórios do Brasil já apresenta algum grau de eutrofização

(um excesso de nutrientes que provoca o aumento de algas que acabam consumindo o

oxigênio e provocando a morte e decomposição de muitos organismos, diminuindo a

qualidade da água). Pois 29% desses reservatórios têm um grau alto de eutrofização. A soma

de todos estes fatores garante um cenário grave, que não prevê segurança para os recursos

hídricos em um futuro próximo [5].

O grande risco são as soluções imediatistas. Na crise, surgem inúmeras medidas

emergenciais como o racionamento e a utilização do volume morto dos reservatórios para

abastecimento da população. São práticas que não resolvem o problema à longo prazo e, em

63

geral, o problema nasce pequeno e, se não são tomadas iniciativas para solucioná-lo, vira

transtorno. A Região Sudeste e o país todo têm problemas de falta de água.

Figura 46: Ranking dos Estados que mais consomem água por dia [31]

Os estudos apontam não haver estresse hídrico quando existe a disponibilidade de 1,7

mil m³ ou mais de água por habitante/ano. Menos do que 500 m³ de água por habitante/ano a

situação é de estresse hídrico. Porém, analisando o Plano Estadual de Recursos Hídricos

relativo a 2012-2015, a Região Metropolitana de São Paulo dispõe de 140 m³ de água por

habitante/ano, chegando a 110 m³ de água por habitante/ano, na bacia do Alto Tietê [30].

Além do extremo consumo nos principais Estados do Brasil, o desperdício de água

causado por furto e vazamentos na rede de distribuição atingiu 37% em 2013, apresentando

um descaso com relação à situação hídrica atual. O índice ideal seria de 20%, segundo o

Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS).

Pensando em médio e longo prazo, deve-se priorizar o tratamento do saneamento

básico, que é lastimável, onde metade da população não é alcançada pelos serviços de coleta

pública de esgoto, colocando em risco a saúde pública.

64

É possível que haja recuperação das principais bacias hidrográficas, mas vai depender

de como serão as chuvas nos próximos anos e também da manutenção das medidas de

redução de consumo. Ainda assim, necessita-se de mais obras de infraestrutura hídrica para

suprir a demanda em momentos de estiagem. Obras como a transposição do Rio São

Francisco e investimentos em tecnologias renováveis e mais eficientes, já mencionado no

Capítulo 3, são essenciais para que as bacias hidrográficas voltem a ter os seus níveis normais

de atuação.

65

Capítulo 5 – Crise Energética

A crise do setor elétrico brasileiro já se estende a alguns anos e os seus efeitos devem

permanecer por um longo período. Ainda assim, podemos tirar algumas conclusões e

considerações. A primeira é que o maior temor inicial, a repetição de um racionamento de

eletricidade como o de 2001/2002, não se confirmou.

Primeiramente, entende-se que o papel de um sistema energético na sociedade é de

atender a sua necessidade de energia com um custo razoável que permita o acesso da camada

de baixa renda e em harmonia com o meio ambiente.

Favoravelmente, o desenvolvimento da matriz energética nacional se caracterizou por

uma elevada participação das fontes renováveis de energia (hidroeletricidade e biomassa) num

contexto de competitividade. Porém, a trajetória desta matriz nos últimos anos coloca em

questão estes atributos. O contexto do setor energético recente demonstra uma maior

dificuldade para conciliar os atributos de energia limpa e competitiva e com a segurança do

abastecimento.

5.1 Segurança Energética e Seus Conflitos

A relação de compromisso entre energia e meio ambiente englobam dois temas que

caracterizam o debate atual sobre a energia no Brasil e no Mundo: Segurança energética e

mudança climática.

A segurança energética estabelece uma conexão entre as questões de segurança, ou

seja, a proteção do território, recursos naturais e o fornecimento de combustíveis vitais,

aliadas às questões de desenvolvimento econômico, sustentabilidade e do meio ambiente de

maneira geral.

O tema mudança climática diz respeito à questão do aquecimento global e do controle

das emissões dos gases de efeito estufa, em particular o CO², que é produzido

significativamente quando derivado da queima de carvão, petróleo e gás.

Essas dois temas de áreas diferentes são unificados pelo propósito do uso dos

combustíveis fósseis e suas características benéficas, relacionado à garantia da segurança

energética, assim como pelos prejuízos ambientais que eles acarretam.

A participação dos combustíveis fósseis no consumo total de energia primária no

Brasil representa apenas cerca de 40%. Porém, eles também são responsáveis por 38% das

66

emissões de gases de efeito estufa [7]. Esta participação é geralmente admitida como uma

"posição confortável" do perfil energético brasileiro no que diz respeito às emissões de CO²,

notadamente se comparada com os dados internacionais, onde os combustíveis fósseis

representam 80% do consumo de energia primária mundial.

Figura 47: Matriz energética brasileira por porcentagem de fonte (Fonte: EPE 2011)

Desta maneira, para que haja controle da mudança climática deve haver redução da

emissão CO² na atmosfera através da redução da utilização dos combustíveis fósseis, que por

sua vez acarretam na questão da segurança energética. Contudo, estabelece-se o conflito de

escolha entre a questão energética com a climática.

Entretanto, as emissões brasileiras do setor de energia são pouco representativas no

contexto global, devido à matriz energética relativamente limpa do país, de fundamento

hidrelétrico, e o uso de biocombustíveis na área de transporte, tendo a matriz 46% de

participação de energia renovável de acordo com a figura 46.

Com isso, o maior desafio nacional na questão da transição energética para que ocorra

a convergência entre segurança energética e mudança climática, envolve principalmente a

questão da expansão das grandes usinas hidrelétricas com reservatórios, pois elas garantem

uma segurança energética favorável uma vez que existe a possibilidade de estocagem da fonte

primária (água) para usos futuros.

5.2 Fatores Influenciadores

No âmbito energético, as hidrelétricas brasileiras possuem reservatórios com uma

capacidade que se destaca em relação aos demais países. Pode-se armazenar o equivalente a

220 TWh. Sabe-se que as afluências dos rios brasileiros é de aproximadamente 38 TWh [33].

Assim, é possível guardar o equivalente a cinco meses de energia dos rios nos reservatórios.

Isso garante uma segurança energética e prova que nada ocorre de repente no setor.

67

Figura 48: Capacidade de armazenagem dos reservatórios (Fonte: Ilumina)

Mesmo com uma enorme capacidade disponível para reservar água, o atual modelo

não conseguiu evitar que os reservatórios fossem esvaziados mais rapidamente. Teoricamente

o sistema deveria funcionar sem surpresas, e mesmo com uma sucessão de anos secos faz

parte da técnica de gestão do nosso sistema a antecipação de problemas.

5.2.1 Racionamento dos Recursos Hídricos

Atualmente, o Setor Elétrico Brasileiro (SEB) é altamente interligado. Permitindo que

as regiões que estão com seus reservatórios cheios exportem energia elétrica paras as regiões

que sofrem com a falta de chuvas sem a existência de gargalos. Logo, a falta de chuva numa

região pode ser suprida pelas outras regiões.

Com base nessa afirmação, apresentam-se os gráficos com a hidrologia entre 2000 e

2013 referente às regiões brasileiras. A barra em verde mostra o ano em que a média foi

superior à média de longo termo (MLT), que é a média aritmética das vazões determinada

para cada mês do ano. E a barra mais clara refere-se aos anos em que a média não conseguiu

superar a MLT.

68

Figura 49: Histórico hidrológico da Região Nordeste (Fonte: ONS)

Observa-se claramente que somente um ano se apresentou acima da média de longo

termo (MLT). Logo, pode-se dizer que houve um período de pouca afluência.

Figura 50: Histórico hidrológico da Região Norte (Fonte: ONS)

69

Figura 51: Histórico hidrológico da Região Sul (Fonte: ONS)

A região Sul e Norte apresentaram melhores resultados que a região nordeste, mas

juntas essas duas regiões respondem por apenas 12% do reservatório nacional e por esse

motivo tendo menos relevância no cenário geral.

Figura 52: Histórico hidrológico do subsistema Sudeste/Centro-Oeste (Fonte: ONS)

70

O subsistema Sudeste/Centro-Oeste, responsável por 70% da reserva, apresentou

apenas um ano abaixo da média depois de 2004. Mesmo enfrentando um ano difícil em 2014

podemos ver que o sistema não tem motivos meteorológicos para apresentar problemas tão

sérios, já que os últimos anos foram mais chuvosos do que secos.

5.2.2 Aumento da Demanda

Pode-se imaginar a partir da figura 52 que o desequilíbrio possa ter partido da carga.

Um rápido aumento da carga poderia ter gerado a crise que se instaura no país.

Figura 53: Evolução da carga total do sistema integrado (Fonte: Ilumina)

Porém, o gráfico da carga apresenta-se bastante previsível, sem haver nenhuma grande

descontinuidade que possa ter causado problemas. As únicas descontinuidades apresentadas

são referentes ao racionamento em 2001 e a crise mundial em 2009. Os picos são referentes

aos meses de Março. Isso desmonta a tese de que o aumento do consumo foi decisivo para

esvaziar os reservatórios.

5.2.3 Planejamento e Operação

Os problemas estruturais de desempenho do sistema geração-transmissão se devem a

uma combinação de restrições operativas e fatores de eficiência reduzidos de alguns

geradores. Estes problemas existem na vida real, porém não são capturados pelos estudos de

planejamento, o que leva a uma discrepância significativa entre as projeções do governo e a

realidade da operação diária do ONS. Desde 2010, este problema estrutural de desempenho

71

tem provocado esvaziamentos acentuados dos reservatórios e, a partir do final de 2012,

acionamento contínuo de todo o parque termoelétrico mesmo em situações hidrológicas

favoráveis. Em 2013, por exemplo, a hidrologia foi muito próxima da média histórica de

longo termo (96% da MLT) e, mesmo com as térmicas sendo acionadas o ano inteiro, a um

custo de 25 bilhões de reais, os reservatórios esvaziaram significativamente. A seca de 2014

apenas agravou uma situação cuja causa, como visto, é estrutural. A combinação de

esvaziamento acelerado dos reservatórios e acionamento contínuo das térmicas resultou nos

preços recorde do mercado de curto prazo, pressionou financeiramente os geradores térmicos

(devido à necessidade de comprar energia a preços elevados no mercado spot durante

manutenções muitas vezes postergada) e os geradores hidroelétricos (que, devido à produção

reduzida das usinas, têm despesas bilionárias no mercado de curto prazo para honrar seus

compromissos contratuais).

O Dr. Mario Veiga disse em uma entrevista:

“Na operação do dia a dia, o ONS enfrenta restrições operativas maiores do

que indicam os modelos oficiais. Quando reconstituímos o passado com base

nesses modelos, os reservatórios deveriam estar mais cheios do que

realmente estão. É como um carro cujo manual de fábrica diz que ele faz 25

km por litro, mas na vida real roda 20 km. Há um conjunto de fatores que

tem a ver com restrições de transmissão, problemas de desempenho das

hidrelétricas e afluências no Nordeste sistematicamente menores do que as

previsões. Tudo isso leva ao esvaziamento anômalo dos reservatórios. É

importante frisar que o ONS, diante da quantidade de restrições, está fazendo

um trabalho fantástico. Em vez de um Airbus A380 novinho em folha, teve

que pilotar um avião bem mais problemático”.

Outro especialista no setor elétrico, Roberto Pereira D’Araujo escreveu em seu Blog

Ilumina:

“durante esses últimos 12 anos, uma significativa alteração física ocorria no

sistema. A capacidade de regularização do sistema de reservatórios se

reduzia a cada ano. Não é compreensível que tal tema não tenha sido

colocado em amplo debate durante tanto tempo. Não que esse assunto fosse

usado para emparedar as exigências ambientais e conseguir a aprovação de

novos reservatórios. O ponto central é que a redução da reserva relativa à

carga exige mudanças nos critérios de operação e, como já salientamos, tal

72

mudança deve ser acompanhada de uma revisão das garantias dadas às

usinas.”

Esses depoimentos nos leva a crer que existe sim um problema na operação do

sistema. Como foi comentado anteriormente, isso não se deve a ONS. Ou seja, isso demonstra

uma falta de planejamento em complementação de outras fontes para que houvesse um alívio

na utilização desenfreada da hidroenergia, fazendo com que a reserva estratégica não sofresse

tanto declínio a ponto de encadear uma crise energética entre 2013 e 2015.

5.3 O Mercado de Energia Elétrica Brasileiro

O setor elétrico brasileiro passou por duas reformas institucionais nas últimas duas

décadas; a primeira delas ocorreu em Maio de 1998, com a edição da Lei nº 9.648, a qual

contemplava tanto a desestatização das empresas elétricas existentes quanto a transferência

dos novos investimentos setoriais para a iniciativa privada, ficando o Estado apenas com

o papel de regulação, fiscalização e de poder concedente.

Em 2004 foi dado o início ao processo da segunda reforma do setor elétrico,

mantendo-se os aspectos positivos da primeira reforma, mas corrigindo alguns aspectos, tais

como: falhas no critério de pagamento por capacidade, fracos sinais de preço para a expansão

do sistema os quais geraram crises e racionamento, ineficiência no mercado de

comercialização, entre outros.

A maturidade do modelo institucional atual, somada a estabilidade econômica

brasileira dos últimos 20 anos, proporciona necessárias condições ao investimento:

estabilidade, previsibilidade, respeito aos contratos e apropriado planejamento. Em números

globais, o país possui pouco mais de 110 GW de potência instalada, com predominância de

usinas de fonte hídrica (em torno de 70%), interligadas por um sistema nacional com 900

linhas que somam 100 mil quilômetros em tensão maior ou igual a 230 kV [39].

Superado o vale da crise financeira internacional que trouxe, entre outras

consequências, a redução de 1,1%, do consumo nacional de energia elétrica, em 2009, com

destaque para o setor industrial, com retração de 8%, o consumo elétrico brasileiro retomou

seu crescimento em 2010. Para os anos seguintes, a expectativa é de crescimento médio de

5,2% anuais, o que indica a necessidade de adição, em média, de 6 GW/ano de novos

empreendimentos, para a próxima década [38].

De acordo com o planejamento governamental desses 6.000 MW, cerca de 1.300

MW/ano serão ofertados com base em projetos de pequenas centrais hidrelétricas, eólicas e

73

biomassa (bagaço de cana-de-açúcar), e, tendo em vista as contratações nos últimos leilões de

energia elétrica, a participação dessas fontes deve ser ainda maior que a planejada. Destaca-se

ainda que, no planejamento oficial, não há previsão de contratação de novas centrais a partir

de combustível fóssil.

5.3.1 Oportunidades no Mercado Brasileiro de Energia Sustentável

Mesmo que o governo lidere investimentos em grandes projetos de geração de energia

elétrica, tais como UHE Belo Monte, UHE Santo Antônio e UHE Jirau, esses, por si só, não

serão suficientes para atender o crescimento da demanda de eletricidade. Enquanto o consumo

brasileiro cresce em torno de 3 mil MW/ano, o maior destes três projetos irá gerar 4.571

megawatts médios, ou seja, o suficiente para 1,5 ano de crescimento. Assim, seria necessário

licitar uma UHE Belo Monte a cada dois anos, sendo que não há mais aproveitamentos

disponíveis desse porte.

Nesse contexto, há oportunidades para o capital privado investir em projetos de

geração distribuída a partir de fontes renováveis, tais como PCH, eólica e biomassa, que

apresentam como vantagens competitivas: menor tempo de construção, menor impacto

ambiental e preços competitivos.

As PCHs são alternativas interessantes de geração de energia hidrelétrica quando

comparadas a UHEs, dado o seu baixo impacto ambiental relativo, uma vez que não requerem

grandes reservatórios e operam, em geral, a fio d’água, apresentam ainda menor tempo de

construção. A biomassa, principalmente a de bagaço de cana-de-açúcar, é alternativa de baixo

custo, pois o bagaço é um subproduto do processo de produção de açúcar e etanol, que pode

ser utilizado para produzir energia para a própria usina e ainda gerar excedente para

comercialização. Assim, a produção de energia através de projetos de cogeração elimina um

problema ambiental para o usineiro, e lhe traz um fluxo estável complementar de receitas. Já

as usinas eólicas, além de possuírem grande complementaridade com o sistema hidráulico,

dado que o regime de ventos brasileiro é contrário ao regime de chuvas, seu baixo impacto

ambiental, somado as recorrentes inovações tecnológicas, tornam essa fonte de energia cada

vez mais competitiva.

74

Capítulo 6 – Nova Dinâmica de Consumo Hídrico e

Energético

Este trabalho preocupou-se em expor, até aqui, a forma com que as relações de fatores

climáticos, gestão dos recursos e falta de investimentos influenciaram para que ocorresse a

maior crise hídrica já registrada, representando o cenário atual, todos os seus novos atores e

algumas das visões que centralizam o debate em torno da questão da água e da energia.

Não há, entretanto, consenso científico a respeito dos efeitos adversos do clima como

determinante exclusivo da crise hídrica e, consequentemente, da crise energética. As

principais causas de desabastecimento no país são, de maneira geral, o uso não eficiente dos

recursos hídricos, bem como a eventual falta de investimentos e de políticas públicas

adequadas no setor.

Assim sendo, neste capítulo serão apresentadas, aquelas que são as medidas mais

cabíveis ao ponto de vista idealizador, promovendo propostas pelos que dedicam seus

interesses a um modelo mais equilibrado de relações entre uso dos recursos hídricos e energia.

6.1 Setor Elétrico Brasileiro: A Transição Necessária

Antes de propor soluções para o problema do uso demasiado dos recursos hídricos e

esgotamento das hidrelétricas, devemos pensar em um novo modelo energético para que seja

possível enfrentar o crescimento da demanda, assim como a qualidade e a segurança da

geração de energia elétrica.

No Brasil, estamos vivendo essa transição energética, mas pouco se discute sobre o

tema. A energia eólica tem avançado rapidamente e sistemas fotovoltaicos de micro e mini

escalas já se mostram competitivos em 98,5% do território nacional, e sua difusão, como

esperado, tem se acelerado. Entretanto, nosso setor elétrico não mudou. Sofreu pequenas

alterações para tentar equacionar problemas de curto prazo (criando novos desequilíbrios),

mas não mudou suas formas de remuneração/tarifação nem de despacho. É preocupante a

falta de resposta às necessidades de flexibilidade que o sistema demanda. Não houve

flexibilização da oferta nem tampouco da demanda. O mercado de eletricidade, assim como as

tarifas de eletricidade, sobretudo para os consumidores cativos, continua sem transmitir sinais

de preços que reflitam as necessidades do sistema. A energia hidrelétrica continua sendo

despachada na base e, agora que os reservatórios estão baixos, as usinas termelétricas, antigas

e concebidas para entrar na ponta, também estão sendo utilizadas com essa finalidade.

75

Figura 54: Reserva energética hidráulica para a carga (Fonte: Ilumina)

Apesar de dispormos de muito mais térmicas hoje, a nossa reserva em dezembro de

2014 é bem inferior à ocorrida em 2001. Em 2001 chegamos a ter reservado o equivalente a

um mês e meio.

O despacho de eletricidade dos nossos reservatórios na base, anteriormente utilizado

para garantir a modicidade tarifária, se mostra agora um equívoco extremamente oneroso.

Além disso, traz consigo forte impacto negativo sobre o grau de desenvolvimento econômico

e de competitividade do País. É preciso pensar na composição da nova base e também na

gestão da ponta. Somos extremamente privilegiados por nossas dotações de recursos naturais,

mas sofremos de falta de gestão e de inovações econômicas, institucionais e organizacionais

que se adequem ao novo perfil do setor elétrico.

Resumindo, estamos caminhando para uma matriz com maior intermitência em sua

geração e perfil de carga mais variável. O sistema elétrico tradicional, caracterizado por

empreendimentos de grande porte com despacho centralizado não será capaz de garantir a

segurança de abastecimento diante dessas importantes mudanças. São necessárias mudanças

organizacionais (mercado e indústria) e institucionais que se adequem ao novo perfil

tecnológico e aos novos perfis de consumo, de acordo com as especificidades de cada sistema

elétrico.

76

6.2 Perspectivas da Energia Elétrica no Brasil

O planejamento energético, com visão estratégica de longo prazo, mostra-se

extremamente valioso para orientar, dentro de critérios técnicos, econômicos e ambientais, as

trajetórias de desenvolvimento dos sistemas energéticos nacionais. Isto tem contribuído, de

forma significativa, para o estabelecimento das alternativas energéticas mais vantajosas para o

País, dentro do conceito de desenvolvimento sustentável, com uma oferta de energia, com

qualidade e preços adequados, considerando os aspectos ambientais dos empreendimentos e

com responsabilidade social.

De acordo com o Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE), pretende-se manter a

forte presença das fontes renováveis na matriz energética brasileira, de 45,2% em 2024,

superando o verificado em 2014, de 39,4%. Na matriz de geração de energia elétrica, as

renováveis deverão representar perto de 86% em 2024, superando a atual predominância

destas fontes. Destaque para a energia eólica, que dos atuais 2% da matriz elétrica deverá

passar a 8% em 2024, devido à expansão de 20 GW no período [20].

Tabela 5 - Consumo de Eletricidade na Rede por Subsistema (Fonte: PDE)

Com relação aos desafios para expandir o sistema gerador, inicialmente, deve-se

considerar a identificação das fontes de baixo custo, priorizando a modicidade tarifária quanto

ao segmento de geração, que representa custos da ordem de 50% nos valores finais das tarifas.

77

Tabela 6 - Preço da Geração de Energia Elétrica por Fonte (Fonte: ANEEL 2012)

As fontes mais adequadas para a expansão do sistema gerador nacional, nos próximos

10 a 15 anos, são a hidráulica, a eólica e a biomassa, de acordo com os dados apresentados

abaixo. Essas três fontes apresentam as seguintes características, que justificam estas

prioridades: 1) grande disponibilidade de recursos energéticos; 2) competitividade econômica

vantajosa em relação às outras opções; 3) tecnologia nacional dominada para seu completo

aproveitamento, fases do planejamento, do projeto, da implantação das obras civis e da

montagem dos equipamentos, da operação/manutenção, da fabricação de equipamentos e do

gerenciamento completo do desenvolvimento do empreendimento; 4) viabilidade ambiental

vantajosa, quando comparada com as demais alternativas energéticas; 5) baixa emissão de

gases de efeito estufa; e 6) outros usos distintos da produção de energia elétrica,

particularmente no caso da hidrelétrica (uso múltiplo do recurso hídrico) e da cana-de-açúcar

(produção de etanol).

78

Figura 55: Atlas do Potencial Hidráulico Brasileiro (Fonte: Eletrobrás 2010)

Figura 56: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro (Fonte: ANEEL)

79

Apesar das previsões do Atlas Eólico Brasileiro, a evolução tecnológica através do

aumento da altura da torre, principalmente, já permite estimar valores superiores a 400GW.

Os potenciais demonstrados nos atlas eólicos estaduais mais atuais são extremamente

atraentes e já incluem medições de potenciais offshore (nos oceanos). Conhecido o potencial

estimado em 400 GW e atual capacidade instalada de 6,56GW, podemos afirmar que ainda há

um parque gerador extenso a ser explorado.

Figura 57: Atlas do Potencial Solar Brasileiro (Fonte: MME)

Como o país já possui uma das matrizes energéticas mais limpas do mundo, a melhor

integração da energia solar fotovoltaica seria como uma fonte complementar, aproximando a

geração do consumo e reduzindo assim perdas com transmissão.

Se nas cidades há vastas áreas sobre as edificações para a instalação de painéis

fotovoltaicos, no meio rural esta fonte energética é a opção mais limpa e segura para levar

eletricidade a comunidades isoladas e de difícil acesso.

Atualmente, o Brasil possui 38 usinas instaladas com um potencial de geração de

26.932,62 kW, que representa apenas 0,02% do potencial total estimado [16]

80

A geração de energia elétrica fotovoltaica, alcançará 7 mil megawatts (MW) no Brasil

até 2024, segundo o Plano Decenal de Energia Elétrica (PDE 2024). Segundo o planejamento

para a próxima década, a potência instalada de eletricidade a partir do sol representará quase

4% da potência total brasileira de 2024 [37].

Além disso, o Brasil possui uma das maiores reservas de silício do mundo. Isto faz

com que o país seja um local privilegiado para desenvolver uma indústria local de produção

de células fotovoltaicas gerando empregos e retornos em impostos pagos.

Figura 58: Setor Canavieiro – Capacidade de Geração de Energia Elétrica Excedente. (Fonte: EPE)

O País necessitará de um montante de 80 mil MW (8 mil MW por ano) na próxima

década. Com base nos dados apresentados, verifica-se com relação à expansão do sistema

gerador, que a prioridade é para a hidrelétrica (46%), a eólica (18%) e a biomassa do bagaço

de cana-de-açúcar (13%). Estas três fontes seriam responsáveis por 76% da expansão do

sistema gerador nos próximos dez anos [25].

6.3 Proposta de Soluções do Problema

Foi exposta neste trabalho a maneira que a sociedade evoluiu através de uma cultura

quase nada preocupada com o uso abusivo dos recursos hídricos associado ao uso irracional

da energia.

Nesse contexto, como proposta de solução do problema identificado e analisado,

apresenta-se a seguinte lista de orientações:

81

• Minimizar o número de vazamentos decorrentes das precárias instalações das

redes de abastecimento de água, evitando o desperdício. Seja através da manutenção ou de

investimentos em tecnologia de ponta para localizar os principais focos de desbarato para que

possam ser reparados;

• Maximizar a coleta e tratamento de saneamento básico e esgotos, aliado ao

reaproveitamento eficiente e sustentável da água da chuva;

• Incentivo ao investimento na construção de novos reservatórios para

armazenamento de água, oferecendo segurança hídrica em épocas de seca;

• Adoção urgente das medidas necessárias pelo Poder Público e órgãos gestores

para a redução drástica do consumo de água (na indústria, na agricultura e no abastecimento

público) entre outras ações, penalidades tarifárias pelo aumento de consumo, sistemas de

cotas e racionamento.

• Incentivo ao Proinfa, com o objetivo de desenvolver fontes alternativas e

renováveis de energia para a produção de eletricidade, levando em conta características e

potencialidades regionais e locais e investindo na redução de emissões de gases de efeito

estufa.

• Elaborar um amplo programa subsidiado de instalação de aquecedores solares

de água, como forma de reduzir o consumo de energia elétrica para esta finalidade.

• Apoio ao Plano Nacional de Energia, motivando o modelo energético

brasileiro que apresenta um forte potencial de expansão, o que resulta em uma série de

oportunidades de investimento de longo prazo para a ampliação do parque energético

nacional.

6.3.1 Fontes Complementares

Atualmente a capacidade regulatória das usinas hidráulicas está diminuindo em

relação à carga, devido ao aumento da carga e a incapacidade de criar novos reservatórios no

mesmo ritmo. Precisamos de outras fontes complementares pois essa regulação é essencial

para a segurança e estabilização do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD), que é

utilizado pela ONS para valorar a energia comercializada no mercado de curto prazo logo.

Uma fonte que se destaca das demais é a eólica devida a sua complementaridade com

as fontes hidráulicas.

82

Figura 59: Padrão complementar entre hidrologia e geração eólica (Fonte: Ilumina)

No gráfico acima a linha azul e eixo direito mostram a energia natural dos rios e o lado

esquerdo e linha clara representa as fontes eólicas. Observamos que a energia eólica poderia

exercer o papel complementar a nossa principal matriz energética, papel que atualmente é

desempenhado pelas usinas térmicas. O único problema é ainda o baixo percentual na matriz,

conforme informado na figura 55. Apesar dessa característica média, as eólicas não são

valorizadas por essa complementação.

Outra opção que pode ser explorada é das usinas a fio d’água. De acordo com a figura

59, existe uma sistemática incapacidade de reencher os reservatórios das grandes usinas. As

usinas a fio d’água seriam uma ótima opção para ampliar a captação de afluências que

poderiam diminuir as baixas hidrológicas.

83

Figura 60: Energia Natural e percentual de vertimento (Fonte: Ilumina)

Como outro ponto importante pode-se observar que as PCHs se encontram muito mais

próximas dos centros de carga do que as grandes hidroelétricas. Por isso apresentam menos

perdas na transmissão.

Uma opção não imediata seria o incentivo a geração distribuída, onde os consumidores

poderiam gerar sua própria energia em suas residências ou estabelecimentos comerciais. Essa

geração geralmente é feita através de painéis fotovoltaicos instalados nos telhados. Essa

prática oferece vários desafios no âmbito da distribuição e tarifação. A consultoria PSR, uma

das principais do setor elétrico do país, falou um pouco sobre o caso [51]:

“O crescimento da geração distribuída será exponencial logo que a

“paridade com a rede” (i.e. competitividade da geração distribuída com o

custo total de geração + transmissão + distribuição + tributos + encargos) for

alcançada. É necessário pensar na alocação correta dos custos fixos da rede

de distribuição com antecedência, pois depois que “estourar a boiada” vários

investimentos realizados pelos agentes setoriais tradicionais se tornarão

ociosos antes do término de sua vida útil, e vai ser muito difícil resolver a

questão de sua remuneração. Em particular, nos preocupa a questão do “net

metering”, que em nossa visão pode levar a problemas no futuro caso

permaneçam as atuais distorções nos sinais tarifários para consumidores em

baixa tensão”.

84

6.3.2 Mudanças no Planejamento e Operação

O País poderia ter passado a crise com numa situação mais favorável se tivesse sido

admitida em 2009, o que levaria a um maior acionamento das térmicas para poupar os

reservatórios, segundo os dados comparativos entre o despacho real de um despacho

alternativo da tabela abaixo.

Tabela 7 - Comparativo para o despacho térmico. (Fonte: Ilumina)

Esse despacho teria preservado nossos reservatórios e haveria uma reserva energética

duas vezes maior que a atual, como mostrado na figura.

Figura 61: Reserva energética para despacho alternativo. (Fonte: Ilumina)

85

De acordo com a PSR algumas mudanças relativas à operação e planejamento também

deveriam ser feitas através da análise de um esquema no qual a gestão dos recursos hídricos

possa ser administrada por bacias. Fazendo com a gestão da geração hidrelétrica, irrigação,

abastecimento de água, qualidade de água, piscicultura e hidrovias seja feita de maneira

integrada.

Além disso, acredita-se na execução da questão do desempenho estrutural do sistema

de geração e transmissão, implementando com urgência medidas corretivas, incluindo reforço

na geração. Sobre o reforço da geração comentam:

“Embora equívocos do passado, como os da usina de Balbina, tenham

suscitado preocupações legítimas com impactos socioambientais em áreas

inundadas, é preciso buscar um aproveitamento racional dos recursos

naturais do país, onde os aspectos ambientais não resultem em restrições

absolutas, e em vez disso incorporados como objetivos. Os autores acreditam

que é possível aperfeiçoar o planejamento nesta direção, incorporando a

componente ambiental desde a etapa de inventário“.

Por fim, é sugerida a realização imediata de estudos visando identificar impactos da

forte inserção de renováveis com produção intermitente e dos fenômenos macro-climáticos no

planejamento da expansão e operação. É importante que o balanço de garantia física seja

positivo, mas é igualmente importante levar em conta a qualidade desta garantia física.

6.4 Idealização Para o Balanço da Energia Elétrica

nos Próximos Anos

Como em toda crise, necessita-se de muitas alternativas para normalizar o setor de

energia elétrica no Brasil. Busca-se, no entanto, critérios de viabilidade.

Num cenário idealizado, visando eliminar a geração das termoelétricas e substituí-las

por energia renováveis, podemos priorizar as seguintes opções: 1) a biomassa, como resíduos

(bagaço de cana) e carvão vegetal (florestas renováveis de eucalipto) para a geração de vapor

e acionamento de turbinas a vapor; 2) o incentivo à construção de parques eólicos,

substituindo os combustíveis fósseis como fonte complementar; 3) na utilização da energia

solar para aquecimento de água para residências e hotéis, com incentivo financeiro, pois no

Brasil o sistema é caro, o custo médio é de R$2.500,00 por aparelho; 4) a construção de

86

usinas de células fotovoltaicas também como fonte alternativa às termoelétricas de

combustíveis fósseis.

6.4.1 A Estrutura atual da Energia Elétrica da Região Sudeste

A Região Sudeste se destaca no país nos prismas da geração, do consumo, da

transmissão e da distribuição de energia elétrica. O Sudeste responde por cerca de 50% da

carga do SIN, sendo a principal região consumidora de energia do país. Para atender a sua

demanda, a região desenvolveu algumas alternativas de geração que se traduziram em uma

capacidade instalada significativa. Por exemplo, até o fim de 2012, a capacidade instalada de

geração de energia elétrica da região totalizava quase 42.500 MW, o que representa cerca de

um terço da capacidade de geração do Brasil. A geração hidrelétrica representa 58% da

capacidade instalada na região, sendo os 42% restantes basicamente correspondentes à

geração termelétrica a partir de diversas fontes renováveis e não renováveis (Anuário

Estatístico de Energia Elétrica da EPE) [13].

Tabela 8 - Capacidade instalada do Sudeste em MW (Fonte: EPE 2014)

2014 Participação Nacional (%) Participação Regional (%)

Sudeste 43.131 32,2 -

São Paulo 18.485 13,8 42.8

Minas Gerais 14.523 10,8 33,7

Espírito Santo 1.555 1,2 3,6

Rio de Janeiro 8.568 6,4 19,9

Figura 62: Capacidade instalada de energia em GW por fonte no Sudeste (Fonte: EPE 2014)

87

A geração de energia na região é liderada pela fonte hidrelétrica, que responde por

24,5 GW de capacidade instalada e é complementada pelas térmicas a gás e pela biomassa de

cana, que contribuem, cada uma, com cerca de 6 GW. Juntas, essas fontes respondem por

mais de 88% da geração do Sudeste.

Tabela 9 - Geração elétrica da Região Sudeste em GWh (Fonte: EPE 2014)

2014 Participação Nacional (%) Participação Regional (%)

Sudeste 181.201 30,69 -

São Paulo 65.409 11,08 36,1

Minas Gerais 46.127 7,81 25,5

Espírito Santo 10.368 1,76 5,7

Rio de Janeiro 59.298 10,04 32,7

6.4.2 Perspectivas para o setor de energia elétrica na Região

Sudeste

A necessidade de reduzir as emissões de gases do efeito estufa e baratear os custos da

geração de energia justificam a promoção de políticas públicas que incentivem os

investimentos em fontes alternativas e a diminuição da utilização dos combustíveis fósseis.

Nestes termos, a complementação do parque hídrico deve priorizar fontes que tenham

vocação para operarem na base em um determinado período do ano, fontes com custo variável

baixo. Dentre estas possibilidades, se destacam especialmente as fontes renováveis de

biomassa e a energia eólica. Elas apresentam complementaridade intrínseca à

hidroeletricidade, por operarem justamente no período seco, além de serem compatíveis com

o objetivo de se reduzir a emissão de gases do efeito estufa.

Contudo, é importante manter a estratégia de ampliação da capacidade de geração de

energia do Sudeste, a qual deve ser pautada pelas térmicas a biomassa, solar, eólica e PCHs.

A velocidade de expansão de cada fonte dependerá da superação de gargalos que vão desde

questões específicas, como a necessidade de aprimoramento de sua gestão, até outras

vinculadas à realização de leilões.

A Região Sudeste tem um potencial hidráulico de 43.563 MW, dos quais 58% já se

encontram em operação e é bastante superior à média nacional de 37%. Uma vez que os

principais aproveitamentos hidrelétricos na região já estão sendo explorados, o potencial

remanescente para a geração por hidrelétrica na região é limitado. Assim, o aproveitamento

88

do potencial hidrelétrico da Região Sudeste nos próximos anos deverá se concentrar

principalmente nas PCHs, que têm um expressivo potencial na região.

Tabela 10: Potencial em MW das PCHs (Fonte: CERPCH)

Norte Nordeste Centro-Oeste Sudeste Sul Brasil

Potencial Conhecido

773 706 2.808 3.275 2.899 10.460

Potencial Teórico

4.763 155 3.911 3.625 3.000 15.454

TOTAL 5.535 860 6.719 6.900 5.899 25.913

Outra fonte com expressivo potencial para a geração é a biomassa da cana-de-açúcar.

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo e o bagaço ainda não é totalmente

explorado, sendo que a região Sudeste concentra a maioria dos projetos, conforme Tabela 11:

Tabela 11: Potencial em MW das termelétricas de Biomassa (Fonte: PNE 2030)

2005 2010 2015 2020 2030

Capacidade de geração de energia elétrica excedente

355 2.160 3.106 4.111 6.829

Norte 1 2 5 6 10

Nordeste 47 301 494 654 1.087

Sudeste 251 1.455 1.962 2.597 4.315

Sul 25 146 210 278 462

Centro-Oeste 32 256 434 575 955

A operação de centrais de geração e energia elétrica, principalmente PCHs e eólicas, é

relativamente simples e suas receitas são bastante previsíveis e constantes. Os maiores riscos

estão na fase de construção das usinas, no processo de licenciamento junto aos órgãos

governamentais, incluindo a questão ambiental, e na variação do preço da energia futura

quando do fechamento dos contratos, conforme Tabela 13 e 14. O risco de variação de preço

da energia futura é parcialmente mitigado, pois os contratos são de longo prazo, chegando a

até 30 anos dependendo do ambiente de contratação de energia escolhido.

89

Tabela 12 - Consumo de eletricidade na rede em GWh (Fonte: EPE 2014)

Ano Residencial Industrial Comercial Outros Total

2014 67.341 89.678 49.031 33.957 240.007

2020 86.064 104.078 67.737 43.078 300.958

2024 99.895 118.626 81.300 50.366 350.190

Tabela 13: Custo médio de instalação de uma usina (Fontes: Galileu, Portal PCH, Aneel)

Custo Médio (em milhões por MW)

Eólica R$ 4,50

PCH R$ 2,00

Biomassa R$ 1,40

Fotovoltaica R$ 3,50

Tabela 14: Preço médio da comercialização da energia (Fonte: Aneel 2015)

Preço Médio (reais por megawatt-hora)

Eólica R$ 177,47

PCH R$ 259

Biomassa R$ 209,91

Fotovoltaica R$ 301,79

Em resumo, a forte demanda por energia nos próximos anos mostrada na Tabela 13,

aliada às condições incentivadas de financiamento, ao cenário de queda da taxa de juros, às

características de implementação e ao grande potencial de geração de energia de fontes

renováveis e ecologicamente sustentáveis das PCHs, Cogeração de Biomassa, e Parques

Eólicos, permitem vislumbrar uma excelente oportunidade de constituição de um fundo

voltado a investimentos nesses projetos para suprir as fontes de combustíveis fósseis e

auxiliar na geração hidráulica, aliviando o uso exagerado dos reservatórios e evitando novas

crises.

6.4.3 Eliminando as Usinas Termoelétricas poluentes

Do que foi apresentado até aqui, é possível depreender que a crise hídrica e energética

em discussão, tem origem em problemas climáticos, mas é acima de tudo provocada pela falta

de planejamento adequado. Conhecido o histórico de secas do país, que possui registros de

mais de 100 anos, além de mais de 60 anos de estudos sobre crescimento econômico,

populacional e energético, os setores de governo responsáveis pelo planejamento energético

90

não foram capazes, ou não houve vontade política, ou ainda, faltou-lhes visão de futuro, de

que tais crises hídricas voltariam a acontecer. Além do mais, diante do início da crise, no

caso, principalmente, do estado de São Paulo, não houve nenhuma atitude de governo para

minimizar os efeitos, que terminaram por colocar em risco toda a economia de SP, bem como

a vida de seu povo. Cite-se que outros estados também só foram adotar medidas emergenciais,

no momento em que a crise chegava a seu auge em SP.

Mas, por que o problema maior é na Região SE?

A resposta está no consumo de energia e água dos três maiores estados (em economia)

do país. O modelo político-econômico do Brasil permite que se relacione diretamente

tamanho de economia, com consumo energético.

Como se não bastasse a ameaça de falta de água e de energia, a solução proposta mais

imediata desde a crise de 2000, que foi a adoção de mais usinas termelétricas a combustíveis

fósseis, trouxe mais um problema que é o da poluição produzida por estas fontes, além da

insegurança no suprimento oferecido pelas mesmas.

E quando vier a próxima crise, ainda que venha a ser provocada por questões

climáticas apenas, o que os setores de planejamento irão propor? Mais termoelétricas

poluentes?

Neste trabalho, a crítica que se faz é que tais problemas poderiam ser resolvidos com

planejamento e determinação política, a exemplo da transposição do Rio São Francisco. É

certo que são problemas complexos, levando-se em conta a crise econômica que, não só o

Brasil, como o mundo todo atravessa. Mas, é preciso que sejam apontadas soluções ou pelo

menos formas potenciais de enfrentarmos a próxima ameaça de crise. E, não seria correto

encerra este estudo sem que alguma proposta fosse apresentada. Dessa forma, as análises que

são apresentadas de forma simplificada a seguir apontam alguns caminhos para delineamento

de propostas que o setor de planejamento responsável nacional poderia analisar e desenvolver

para a solução dos problemas discutidos, que são:

(1) resolver a crise hídrica para os momentos de desequilíbrios climáticos;

(2) manter uma segurança hídrica para a vida, isto inclui a produção de alimentos;

(3) eliminar ao máximo as fontes poluentes da matriz energética nacional e continuar

produzindo energia para dar conta do crescimento econômico e populacional,

enquanto nenhuma mudança ocorrer no modelo político-econômico.

No primeiro momento, há de se resolver os momentos da crise energética sem o

acionamento das termoelétricas poluentes. Para isso, há de se avaliar o montante de geração

das termoelétricas poluentes e os potenciais em fontes limpas disponíveis na região SE.

91

Os valores de geração das termelétricas podem ser vistos na Figura 62, indicando que

fora da crise as usinas térmicas geravam 14,5 TWh, dentro dos padrões normais e aceitáveis

no cenário brasileiro. Com o maior despacho de termoelétricas poluentes em 2012 (início da

crise hídrica), a geração aumentou absurdamente chegando ao total de 36,5 TWh em 2015

(Tabela 15). Isso ocorreu devido os níveis dos reservatórios das usinas brasileiras baixarem

muito rapidamente. Com isso, em 18 de outubro de 2012, o ONS determinou o despacho de

todas as usinas térmicas a gás e a óleo disponíveis [45].

Figura 63: Histórico da geração térmica (Fonte: ONS)

Não é aconselhável eliminar as térmicas de biomassa, porque elas aproveitam o

combustível que é jogado fora na produção agrícola ou de seus produtos beneficiados, além

de representarem uma solução mais específica de outras naturezas para o setor,

principalmente, na adequada destinação desses descartes inerentes na produção.

De acordo com a União da Indústria de Cana-de-açúcar (Unica), as usinas de biomassa

participam com aproximadamente 40% da capacidade termoelétrica instalada na região

sudeste. Sendo assim, os valores a serem considerados estão na tabela 15 [44].

Tabela 15 - Geração total das termoelétricas sem a participação da Biomassa

Termoelétrica Biomassa (40%)

Total de Termoelétrica Poluente

2011 14.525,69 5.810,276 8.715,41

2012 31.615,66 12.646,264 18.969,40

2013 46.515,71 18.606,284 27.909,43

2014 57.458,29 22.983,316 34.474,97

2015 60.904,98 24.361,992 36.542,99

92

Uma proposta inicial seria eliminar gradativamente o uso das termoelétricas poluentes,

substituindo-as por usinas eólicas e por outras fontes limpas. Uma avaliação pode ser feita

baseada nos potencias eólicos e solares estudados. De imediato, é possível, rápido e fácil,

disseminar o uso de aquecedores solares nas edificações residenciais, comerciais e industriais.

Estima-se que é possível reduzir 40% (do consumo em kWh) somente com um programa

deste tipo [47].

Felizmente, a alternativa eólica tem potencial para alcançar um patamar competitivo

no Brasil, mesmo que em função de algum grau de subsídio. Dessa forma, pode ela constituir-

se em fonte de geração adequada para atuação na base do Sistema, demandando operação

menos frequentes do despacho termelétrico. A energia eólica tem um potencial na região

sudeste e vizinhanças de 55,6 GW, de acordo com a Figura 56, que produziriam 101,4 TWh e

poderiam ser aproveitados para substituir a energia de 36,5 TWh gerada pelas térmicas na pior

situação de crise, que foi em 2015.

Tabela 16 - Potencial de geração eólica (Fonte: Figura 55)

Região Potencial de geração (TWh/ano)

Sul 41,1

Sudeste 54,9

Centro-Oeste 5,4

Total 101,4

De acordo com a Figura 64, em 2015 o Brasil gerou 19,26 TWh de energia eólica,

enquanto despachou 36,5 TWh de térmicas poluentes, ou seja, em épocas de crise hídrica esse

valor das térmicas poderia ser suprido se tivéssemos o triplo da geração eólica atual.

93

Figura 64: Histórico recente da geração eólica (Fonte: ONS)

Tomando como referência uma pequena usina eólica de Gargaú, na Região Sudeste,

que gera atualmente 28 MW (122,340 GWh/ano) e a sua obra foi avaliada inicialmente em R$

140 milhões e levou dois anos para ser concluída [40]. Para produzir 36,5 Twh, seria

necessária a construção de 300 usinas similares a de Gargaú.

6.4.4 Análise da segurança hídrica

O ideal para a segurança hídrica, que seria manter todas as atividades relacionadas

com a vida humana, inclusive a geração de energia, seria ter água para manter todas as

atividades comerciais, domésticas, industriais, agrícolas e água potável para o homem e os

animais beberem. Além disso, preservar a geração de energia relacionada a todas as atividades

humanas e econômicas.

É claro que os níveis dos reservatórios abaixam na medida em que se gera energia,

como pode ser observado na Figura 65. Mas, é possível estabelecer um nível mínimo bem

elevado e próximo do máximo desde que existam outras fontes para compensar. Não está se

falando de momentos de crise, pois estes já foram contemplados na análise da seção anterior.

Toda a nova geração proposta nela é geração de emergência para os momentos de crise e não

pode ser contada como controladora de nível de segurança de reservatórios, podendo ser

usada, quando a parte de controle não for suficiente para dar conta de sua finalidade, pois já

seria o início de uma crise.

94

Figura 65: Histórico da energia armazenada no subsistema SE/CO (Fonte: ONS)

Para preservar os níveis dos reservatórios da região Sudeste, mantendo um nível

mínimo de segurança se faz necessário gerar com eólica e/ou fotovoltaica a quantidade de

energia que compensaria a redução da geração de hidroelétricas. E isso deve ser feito o mais

próximo das usinas hidroelétricas em que se quer preservar os níveis de segurança dos

reservatórios, ou em local que seja fácil injetar no SIN a energia compensada pela redução das

hidros. Com isso não haveria necessidade de novas linhas de grande porte, mas apenas um

trecho entre a nova fonte e da usina antiga. Por isso, estuda-se o potencial das energias

alternativas das regiões e das usinas vizinhas aos reservatórios que se quer preservar e onde

possui maior presença de linhas de transmissão.

Boa parte do potencial hídrico brasileiro já foi transformado em usinas e o País tem,

hoje, uma potência instalada de 92.318 MW [16]. O potencial hidrelétrico ainda passível de

aproveitamento é estimado em 126 mil MW, segundo o Banco de Informações de Geração da

ANEEL. Além disso, há bons ventos e intensa insolação em quase todo o território, sem

contar com o crescimento da bioeletricidade com a cultura de cana-de-açúcar.

Os valores de geração hidráulica podem ser vistos na Figura 66, indicando que mesmo

em situações de escassez de água, continuou-se gerando grandes quantidades de energia a

partir das hidrelétricas. Isso mostra que o país é dependente desta fonte e necessita

urgentemente de alternativas para suprir esse descaso em tempos de crise.

95

Figura 66: Geração Hidráulica do Subsistema Sudeste/Centro-Oeste em 2015 (Fonte: ONS)

Então, é preciso estabelecer parâmetros de redução de geração em alguns

reservatórios, ou um valor médio aplicado para todos, com nova substituição dessa energia

não gerada em hidroelétricas por gerações em eólica e fotovoltaica, que são as soluções mais

simples.

Figura 67: Histórico de consumo energético do subsistema SE/CO (Fonte: EPE 2015)

Projetando uma redução da geração na região sudeste equivalente a 30% do consumo

de 2015 (281.027 GWh) dessa região, aponta-se para 84,3 TWh de geração que será

transferida às novas fontes.

96

Redução de 30% do consumo em 2014 (auge da crise hídrica)

De acordo com a Figura 64, o Brasil gera de energia eólica atualmente 19,26 TWh, ou

seja, seria necessário gerar quatro vezes mais de energia eólica para assegurar uma redução de

30% na geração das hidros do Sudeste.

Somando essa geração à energia eólica já contabilizada como reserva de crise, tem-se

um necessidade de geração nesta modalidade de 84,3 TWh, mais 36,5 TWh, totalizando 120,8

TWh, enquanto o potencial eólico está limitado em 101,4 TWh. Um valor próximo, porém

menor e impossível de ser ampliado, o que leva a ter que se considerar o potencial solar, que

poderia ser gerado em fontes fotovoltaicas. Parcelando esta necessidade energética, a conta

poderia ser de 60 TWh de eólica, mais 60 TWh de fotovoltaica, que poderia ser alcançado

com painéis ocupando diversas regiões nas condições estratégicas já citadas. Tomando como

referência um dos maiores parques solares do mundo situado no Arizona, nos EUA, que

ocupa uma área de 7,95 km² e produz 550 GWh de energia por ano [47], proporcionalmente,

totalizaria uma área de cerca de 867 km² para gerar os 60 TWh necessários. Com as

características de insolação no Brasil, considerando-se 5 horas de sol pleno e painéis com

15% de eficiência, a área efetiva cairia para 220 km². Uma área relativamente aceitável, e que

ainda poderia ser diluída em geração distribuída nas edificações industriais, comerciais e até

as residenciais.

Redução de 30% do consumo em 2024

Nessa proposta, espera-se disponibilizar uma alternativa que garanta custos

competitivos e viabilidade para um panorama futurístico. Sabemos que atualmente dispõe-se

de um consumo de 281 TWh, com geração de 181,2 TWh e potência instalada de 43,13 GW.

Em 2024 esse consumo passará a ser de 350,2 TWh, ou seja, um aumento de 25% do total

consumido na Região Sudeste atualmente.

Para reduzirmos esse consumo em 30%, seria necessário produzir 105 TWh, que

somado aos 36,5 TWh de responsabilidade do setor eólico durante uma crise, dá 141,5 TWh.

Com o mesmo parcelamento entre eólico e fotovoltaico, teríamos cerca de 70 TWh para cada

setor. Aumento muito pequeno em relação a 2014, mas ainda de difícil solução apenas com

usinas eólicas e fotovoltaicas, exigindo o uso da outras fontes alternativas já mencionadas e

outras ações para também reduzir a demanda. Novamente, há de se citar a geração distribuída

até ao nível das unidades residenciais, além dos aquecedores solares e o aprofundamento dos

97

programas de eficiência energética. Desta forma, seria necessário buscar alternativas em

outras regiões ou de outras fontes alternativas.

Uma proposta a ser estudada e aparentemente viável, posto que existam muitas áreas

livres no espaço da região seria se pensar em médio prazo na implantação de centrais

termossolares para geração elétrica. Tomando como referência a usina de energia solar

Gemasolar que fica na Espanha e fornece energia durante 24 horas, que ocupa uma área de

1,85 km² e produz 110 GWh de energia por ano [47]. Isso resultaria numa área ocupada de

1.200 km² para suprir a redução do consumo esperada em 70 TWh, que em área efetiva de

captação da cerca de 200 km². As mesmas considerações das características de insolação no

Brasil devem ser feitas aqui.

Apesar da grande potência a ser gerada, não representa um projeto irrealizável para o

propósito desejado.

98

Capítulo 7 – Conclusões

Nesse trabalho se propôs analisar a crise hídrica e seus efeitos no sistema de energia e

nas condições de vida das pessoas. Também foi abordado aspectos ambientais ligados à

geração de energia. Algumas propostas foram apresentadas como consequência do estudo

realizado, tendo sido cumprido os objetivos propostos.

O desafio de erradicar a pobreza concomitantemente à mitigação de impactos

ambientais exige a promoção de um desenvolvimento que seja fundamentado na

sustentabilidade. O setor energético, devido à sua importância para o desenvolvimento sócio

econômico e sua interdependência com a esfera ambiental, possui papel central na promoção

do desenvolvimento sustentável.

Quando se trata de desafios, não deveria ser comum interligar o problema a ameaças,

mas também pode-se enxergar oportunidades. Como o Brasil já possui uma matriz com 40%

de fontes renováveis, existe uma posição favorável para esta transição energética que concilia

sustentabilidade e meio ambiente.

Um crescimento econômico que priorize setores de maior valor agregado, políticas de

incentivo a eficiência energética e a maior participação de fontes renováveis na matriz

energética nacional são mecanismos complementares que devem ser largamente incentivados

com o intuito de compatibilizar e adequar o setor elétrico aos preceitos do desenvolvimento

sustentável.

Pode-se observar que em comparação com outros países que o Brasil emprega bastante

as fontes de energia renováveis na sua matriz energética, pois como já mencionado quase toda

eletricidade é obtida a partir de usinas hidrelétricas. Consequentemente, a busca por novas

fontes renováveis não tem sido aceleradas como no resto do mundo. Entretanto, a nossa

geração de energia elétrica é pequena quando comparada com a de outros países

desenvolvidos. Para o Brasil sustentar o seu ritmo de crescimento será necessário encontrar

novas fontes de energia para a geração de eletricidade e, nesse contexto as fontes renováveis

de energia, como a energia solar fotovoltaica, eólica e a biomassa terão um importante papel

nessa busca.

Assim, ainda que as decisões atuais sejam dominadas pela necessidade de superar a

recente crise, é fundamental começar a preparar o futuro do setor elétrico. Entre as várias

mudanças que estão sendo propostas, parece fundamental que a gestão da operação preserve

os reservatórios. Para que isso ocorra em curto prazo, o despacho térmico deve ocorrer com

99

maior frequência. A política energética deve identificar a fonte que pode desempenhar esse

papel e delinear o conjunto de estímulos para transformar os recursos disponíveis em ofertas

competitivas, evitando a utilização dessas fontes mais poluentes futuramente.

Nesse sentido, a energia eólica mostra-se uma fonte alternativa, renovável, e uma vez

que utiliza meios naturais reduz assim os riscos de desastres ambientais causados por fontes

poluentes. Assim, visto a vasta importância desta fonte e o baixo investimento público na

geração de energia elétrica a partir dos ventos, este trabalho busca a despertar tal

conscientização no sentido de reafirmar a relevância desta fonte energética em detrimento de

outras que venham poluir o planeta, desenvolvendo uma ideia ecológica e sustentável.

Analisando o Sudeste como polo regional e altamente dependente da energia

hidrelétrica, pudemos analisar diversos fatores que incentivam o investimento em fontes

alternativas, a fim de substituir o uso de combustíveis fósseis e garantir a preservação dos

reservatórios.

Este é um momento de aprendizado, pois o tamanho da nossa vulnerabilidade diante

da falta de água é gigantesco. Pudemos perceber que há um enorme descaso com a água,

inclusive em cidades que são consideradas desenvolvidas em nosso país. Esse reflexo é nítido

quando há uma comparação internacional, onde o sinônimo de desenvolvimento é água,

esgoto e saneamento básico coletados e devidamente tratados.

Apesar de sermos beneficiados com a disponibilidade de água, as políticas de

saneamento não foram suficientes para atingir uma racionalidade em seu uso, isto é, tanto na

preservação dos mananciais como em sua correta exploração. Este baixo investimento

acarreta uma disparidade na distribuição de água com qualidade para toda a população em

nosso território. A região Norte do país concentra o maior volume de recursos hídricos, porém

a densidade de sua população é baixa ocasionando uma maior oferta em quantidade de água,

mas o governo não investe no gerenciamento adequado desta água. Na região Sudeste ocorre

o inverso, isto é, um grande número de concentração de população. Isto proporciona um

esgotamento do potencial hidrelétrico que já se encontra explorado em mais de 50%.

Ademais, no que diz respeito à questão da água como recurso energético natural em

pauta, conclui-se que as medidas que já são tomadas para tentar equacionar o problema devem

ser potencializadas e somadas a outras alternativas complementares, porém somente com a

obrigatoriedade do consumo consciente e sustentável no âmbito residencial, industrial e

irrigatório que serão colhidos frutos à longo prazo.

100

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] SUDENE. Disponível em: www.sudene.gov.br - acessado em Agosto de 2015.

[2] ONU. Disponível em: www.nacoesunidas.org - acessada em Junho de 2015.

[3] EPE. Disponível em: www.epe.gov.br - acessada em Junho de 2015.

[4] DEPARTAMENTO NACIONAL DE OBRAS CONTRA A SECA. Disponível em:

www.pt.wikipedia.org/wiki/Departamento_Nacional_de_Obras_Contra_as_Secas - acessada

em Agosto de 2015.

[5]AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Disponível em:

http://www2.ana.gov.br/Paginas/servicos/informacoeshidrologicas/redehidro.aspx - acessada

em Dezembro de 2015.

[6] PORTAL BRASIL. Disponível em: http://www.brasil.gov.br/meio-

ambiente/2009/10/rios-e-bacias-do-brasil-formam-uma-das-maiores-redes-fluviais-do-mundo

- acessada em Dezembro de 2015.

[7] AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Submódulo Bacias Hidrográficas. Disponível em:

http://www2.ana.gov.br/Paginas/portais/bacias/default.aspx - acessada em Dezembro de 2015.

[8] ITAIPU. Disponível em: www.itaipu.gov.br/sala-de-imprensa/fotos - acessada em Agosto

de 2015.

[9] SUPER INTERESSANTE. Disponível em: www.super.abril.com.br/blogs/superlistas/os-

10-maiores-periodos-de-seca-no-brasil - acessada em Junho de 2015.

[10] NEOENERGIA. Histórico do Setor Elétrico. Disponível em:

www.neoenergia.com/section/historico-setor-eletrico.asp - acessada em Maio de 2015.

[11] O GLOBO. Populismo tarifário, obras atrasadas e seca. Disponível em:

www.oglobo.globo.com/opiniao/populismo-tarifario-obras-atrasadas-seca-15104780 -

acessada em Julho de 2015.

[12] ONS. Diagrama Esquemático das Usinas Hidrelétricas do SIN. Disponível em:

http://www.ons.org.br/download/biblioteca_virtual/publicacoes/dados_relevantes_2005/cap1/

diagrama.pdf - acessada em Agosto de 2015

[13] BLOG ANTONIO GUILHERME. Disponível em:

http://www.antonioguilherme.web.br.com/Arquivos/Bacias.php - acessada em Dezembro de

2015.

101

[14] MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA – BOLETIM MENSAL DE

MONITORAMENTO DO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO. Disponível em:

http://www.mme.gov.br - acessada em Agosto de 2015.

[15] BLOOMBERG NEW ENERGY FINANCE, “NEW ENERGY OUTLOOK 2015”.

Disponível em: http://about.bnef.com/content/uploads/sites/4/2015/06/BNEF-

NEO2015_Executivesummary.pdf - acessada em Janeiro de 2016.

[16] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Disponível em: www.aneel.gov.br

– acessada em Novembro de 2015.

[17] PORTAL DA AMAZÔNIA. Disponível em:

http://www.portalamazonia.com.br/editoria/meio-ambiente/amazonia-vai-ganhar-20-usinas-

hidreletricas-nos-proximos-oito-anos/ - acessada em Janeiro de 2016.

[18] CENTRO NACIONAL DE REFERÊNCIA EM PEQUENAS CENTRAIS

HIDRELÉTRICAS. Disponível em: http://cerpch.unifei.edu.br/pt/ - acessada em Janeiro de

2016.

[19] REDE DE AGRICULTURA SUSTENTÁVEL. Submódulo Bacia Hidrográfica; Uma

Abordagem Para o Gerenciamento Ambiental com Ênfase no Desenvolvimento

Socioeconômico e o Meio Ambiente em Questão. Disponível em:

http://www.agrisustentavel.com/floresta/bacia.htm - acessada em Janeiro de 2016.

[20] EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Disponível em: www.epe.gov.br – acessado

em Janeiro de 2016.

[21] UNESP. Submódulo Usina Ecoelétrica. Disponível em:

http://www.dee.feis.unesp.br/usinaecoeletrica/index.php/biomassa - acessada em Fevereiro de

2016.

[22] O FRIO QUE VEM DO SOL. Disponível em:

http://ofrioquevemdosol.blogspot.com.br/2014/05/energia-de-mares-e-oceanos-pescaria-

de.html - acessada em Fevereiro de 2016.

[23] PORTAL BRASIL. Disponível em: http://www.brasil.gov.br – acessada em Março de

2016.

[24] EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Submódulo Plano Decenal de Energia.

Disponível em:

http://www.epe.gov.br/PDEE/Relat%C3%B3rio%20Final%20do%20PDE%202024.pdf –

acessada em Fevereiro de 2016.

102

[25] INTERESSE NACIONAL. Disponível em:

http://interessenacional.com/index.php/edicoes-revista/energia-eletrica-no-brasil-contexto-

atual-e-perspectivas/5/ - acessada em Fevereiro de 2016.

[26] PXL SEALS. Disponível em: http://www.pxlseals.com/br/bulbo#.Vvmox9IrJiw –

acessada em Março de 2016.

[27] CRISE DA ÁGUA. Disponível em: http://especiais.g1.globo.com/economia/crise-da-

agua/nivel-dos-reservatorios/ - acessada em Março de 2016.

[28] REVISTA VEJA. Disponível em: http://veja.abril.com.br/blog/impavido-colosso/brasil-

piora-em-ranking-e-passa-a-ser-o-6-com-a-energia-mais-cara-do-mundo/ - acessa em Março

de 2016.

[29] PETROBRÁS. Disponível em: http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-

atividades/principais-operacoes/termeletricas/ - acessada em Março de 2016.

[30] PLANO ESTADUAL DE RECURSOS HÍDRICOS. Disponível em:

http://www.inea.rj.gov.br/Portal/Agendas/GESTAODEAGUAS/InstrumentosdeGestodeRecH

id/PlanosdeBaciaHidrografica/index.htm#ad-image-0 – acessada em Março de 2016.

[31] ALMANAQUE ABRIL. Disponível em: https://almanaque.abril.com.br/crise-agua -

acessada em Março de 2016.

[32] AGÊNCIA BRASIL. Disponível em: http://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2015-

02/crise-hidrica-pode-ser-fator-para-aumento-de-57-nos-casos-de-dengue-diz-chioro -

acessada em Março de 2016.

[33] ILUMINA. Disponível em: http://ilumina.org.br/imagens-explicadas/ - acessada em

Março de 2016.

[34] INTERESSE NACIONAL. Disponível em:

http://interessenacional.com/index.php/edicoes-revista/energia-eletrica-no-brasil-contexto-

atual-e-perspectivas/4/ - acessada em Março de 2016.

[35] PLANETA COPPE. Disponível em:

http://www.planeta.coppe.ufrj.br/artigo.php?artigo=1923 – acessada em Março de 2016.

[36] UOL NOTÍCIAS. Disponível em: http://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-

noticias/2015/03/21/com-12-da-agua-doce-mundial-o-brasil-cuida-bem-dela-veja-

respostas.htm - acessada em Março de 2016.

[37] PLANO DECENAL DE EXPANSÃO DE ENERGIA (2024). Disponível em:

http://www.epe.gov.br/PDEE/Relat%C3%B3rio%20Final%20do%20PDE%202024.pdf –

acessada em Março de 2016.

103

[38] RELATÓRIO SOBRE A CRISE NO SETOR ELÉTRICO. Disponível em:

http://rublo.nuca.ie.ufrj.br/pesquisa/crise/Relatrios%20Acompanhamento%20da%20CriseGE

SEL/Relat%C3%B3rio%20sobre%20a%20crise%20no%20setor%20el%C3%A9trico_maio%

202009.doc – acessada em Março de 2016.

[39] BRASIL ESCOLA. Disponível em:

http://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-eolica-busca-sustentabilidade.htm -

acessada em Abril de 2016.

[40] PARQUE EÓLICO GARGAÚ. Disponível em:

http://economia.ig.com.br/empresas/infraestrutura/maior-parque-eolico-do-sudeste-produz-

energia-capaz-de-abastecer-uma-cidade-de-80-mil-habitantes/n1300019452666.html -

acessada em Abril de 2016.

[41] AVALIAÇÃO DO POTENCIAL EÓLICO DA REGIÃO DOS LAGOS, UTILIZANDO

A DISTRIBUIÇÃO DE WEIBULL. Disponível em:

http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10011064.pdf - acessada em Abril de

2016.

[42] CEMIG. Disponível em: http://www.cemig.com.br/pt-

br/A_Cemig_e_o_Futuro/inovacao/Alternativas_Energeticas/Documents/Atlas_Solarimetrico

_CEMIG_12_09_menor.pdf - acessa em Abril de 2016.

[43]ALERJ NOTÍCIAS. Disponível em:

http://www.alerj.rj.gov.br/common/noticia_corpo.asp?num=29606 – acessada em Abril de

2016.

[44] UNIÃO DA INDÚSTRIA DE CANA-DE-AÇÚCAR. Disponível em:

http://www.unica.com.br/ - acessada em Abril de 2016.

[45] NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS DO SENADO. Disponível em:

http://www.anacebrasil.org.br/portal/files/TD128-MarcioTancredi_OmarAbbud.pdf

- acessada em Abril de 2016.

[46] PORTAL BRASIL. Disponível em:

http://www.brasil.gov.br/infraestrutura/2015/08/em-2015-brasil-duplica-sua-

producao-de-energia-eolica - acessada em Abril de 2016.

[47] FUNDAÇÃO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE. Disponível em:

http://www.feam.br/images/stories/2013/nota_tcnica_gemuc_n__1_2012%20vf30-

10%201.pdf – acessada em Abril de 2016.

104

[48] FIERAS DE LA INGENIERÍA. Disponível em:

http://www.fierasdelaingenieria.com/las-plantas-de-energia-solar-mas-grandes-del-mundo/ -

acessada em Abril de 2016.

[49] MUNDO VESTIBULAR. Disponível em:

http://www.mundovestibular.com.br/articles/9457/1/Bacias-Hidrograficas/Paacutegina1.html

- acessada em Abril de 2016.

[50] BARBOSA FILHO, Wilson Pereira e AZEVEDO, Abílio César Soares de. “Geração

Distribuída: Vantagens e Desvantagens”. II Simpósio de Estudos e Pesquisas em Ciências

Ambientais na Amazônia, 2013.

[51] PSR CONSULTORIA. Disponível em: http://www.psr-inc.com/pt/ - acessada em Abril

de 2016.