Grupo de Economia da Energia

A energia eólica é realmente competitiva no Brasil?*

In energia eólica, energia elétrica on 07/05/2012 at 00:12

Por Luciano Losekann

Desde a implantação do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), a energia eólica tem experimentado uma trajetória de forte difusão no Brasil. Após ser a fonte de geração com maior participação no programa (1.422 MW), a energia eólica passou a ter participação crescente nos leilões de expansão do sistema elétrico brasileiro.

Primeiramente, parques eólicos foram selecionados em leilões orientados para fontes com menores impactos ambientais (leilões de reserva – LER  e leilões de fontes alternativas – LFA). Posteriormente, no leilão de expansão com antecedência de três anos (A-3) ocorrido em 2011, aproveitamentos eólicos venceram o certame competindo diretamente com as demais fontes de geração.

Por intermédio do PROINFA e dos leilões, já foram contratados 7 GW de capacidade de geração eólica no Brasil. Desse total, 1,4 GW está em operação. O Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) considera que em 2020 a capacidade instalada de centrais eólicas no Brasil alcançará 11 GW.

Como a tabela I ilustra, essa trajetória foi acompanhada da redução do preço médio da energia eólica negociada nos leilões e do aumento do fator de capacidade dos projetos de parques eólicos.

Tabela I

CAPACIDADE

FATOR DE

PREÇO

MW

CAPACIDADE %

R$/MWh

PROINFA

1.422

37%

270,32

LER 2009

1.806

43%

148,40

LER 2010

528

51%

122,69

LFA 2010

1.520

43%

134,13

A-3 2011

1.068

45%

99,48

LER 2011

861

50%

99,54

Fonte: Elaboração Própria. Dados CCEE

A competitividade da energia eólica no Brasil demonstrada nos leilões impressionou até mesmo especialistas setoriais, pois não é observada em outras experiências. Nos países em que a energia eólica se desenvolveu de forma mais significativa, os subsídios são bastante significativos. Alguns fatores podem explicar a vantagem da produção brasileira de energia eólica, como ventos mais favoráveis – principalmente no nordeste brasileiro -, complementação com a geração hidrelétrica e possibilidade de “estocagem indireta” de energia através dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Essas características permitem ao Brasil lidar melhor com a intermitência da geração eólica, que é o principal limitante de sua difusão em sistemas predominantemente termelétricos.

O fator de capacidade considerado nos projetos brasileiros é substancialmente mais elevado do que a experiência internacional. Segundo a tabela II, o fator de capacidade médio observado nos dez países de maior capacidade de geração eólica é de apenas 21%. Ou seja, metade do fator médio considerado em projetos no Brasil.

Tabela II

País

2008

2003-2007

Estados Unidos

24%

26%

Alemanha

19%

18%

Espanha

22%

25%

China

12%

Índia

18%

Itália

16%

19%

França

19%

22%

Reino Unido

30%

26%

Portugal

23%

23%

Dinamarca

25%

23%

Fonte: Elaboração Própria. Dados 2008: Wikipedia. Dados 2003-07: Boccard (2009).

Boccard (2009) aponta que há uma tendência de superestimação do fator de capacidade de parques eólicos projetados em relação ao que é observado no caso europeu. Segundo o autor, enquanto as estimativas do fator de capacidade da energia variam em um intervalo entre 30 a 35%, os valores observados da razão da energia produzida e da capacidade instalada são inferiores a 21% no período 2003-2007. O autor enfatiza que dessa forma, os custos são aumentados em dois terços e a redução de emissões decorrente da instalação dos parques eólicos é 40% inferior à planejada.

Os dados de geração observada nos parques eólicos brasileiros, publicados pelo ONS nos boletins mensais de geração eólica, sugerem que fenômeno parecido pode ocorrer no Brasil. A tabela III apresenta os fatores de capacidade estimados e observados das usinas eólicas operadas centralizadamente pelo ONS. O valor observado corresponde à razão entre a geração média observada[1] e a capacidade de geração das usinas. Na região sul, o fator de capacidade observado é idêntico ao projetado, 31% na média. No entanto, na região nordeste, onde as usinas contam com fator de capacidade projetados mais elevados, os valores observados são bastante inferiores aos projetados. Na média, o fator de capacidade projetado é de 42% e o observado de 32%. Ou seja, as usinas eólicas do nordeste produziram 25% menos do que foi projetado (e contratado).

Tabela III

Usinas

Região

Fator de Capacidade

Entrada em

Projetado Observado

Operação

OSÓRIO

S

32,0%

29,1%

jun-06

DOS ÍNDIOS

S

30,0%

28,9%

dez-06

SANGRADOURO

S

33,0%

31,7%

set-06

CIDREIRA I

S

32,5%

33,7%

mai-11

CHATO I

S

26,5%

27,6%

jan-12

CHATOII

S

26,5%

29,1%

dez-11

CHATOIII

S

37,0%

39,4%

jun-11

RIO DO FOGO

NE

34,0%

31,5%

jul-06

PRAIA FORMOSA

NE

39,0%

26,7%

set-09

ICARAIZINHO

NE

43,0%

42,1%

out-09

CANOA QUEBRADA

NE

43,5%

34,5%

jan-10

BONS VENTOS

NE

43,8%

32,2%

fev-10

ENACEL

NE

43,5%

27,7%

mar-10

VOLTA DO RIO

NE

47,0%

33,3%

set-10

PRAIA MORGADO

NE

50,0%

25,5%

mai-10

ALEGRIA I

NE

32,0%

21,8%

dez-10

M SECO 3

NE

48,8%

38,5%

ago-11

M SECO 2

NE

46,2%

41,3%

set-11

M SECO 1

NE

47,3%

38,3%

set-11

M SECO 5

NE

50,4%

29,4%

nov-11

MÉDIA S

31,4%

31,4%

MÉDIA NE

42,3%

31,7%

Fonte: Elaboração própria. Dados: ONS.

Ainda que o período de observações seja limitado para as usinas que começaram a operar 2010 e 2011, alguns fatos são marcantes. Nenhuma das 13 usinas eólicas da região nordeste alcançou o fator de capacidade previsto e o fator de capacidade alcançado é quase metade do projetado em algumas usinas.

As novas usinas eólicas que foram selecionadas através de leilões e que devem entrar em operação nos próximos anos contam com estimativas de fatores de capacidade mais elevadas que as usinas que já estão operando. Se confirmada a tendência apontada por Boccard (2009) e essas usinas não alcançarem o nível de operação projetado, as condições que propiciaram a difusão da energia eólica em bases competitivas no Brasil são colocadas em xeque.

Com menores fatores de capacidade, as eólicas são relativamente mais caras. Considerando a diferença observada no nordeste como parâmetro, as eólicas seriam 33% mais caras do que o seu valor nos leilões. Em termos gerais, o impacto seria um maior custo operacional que o previsto no sistema elétrico e uma distorção na seleção de tecnologias, pois outras fontes poderiam ser selecionadas. Para os empreendedores, fatores de capacidade inferiores aos projetados podem implicar em prejuízos. Segundo as regras dos leilões, eventuais diferenças entre energia gerada e projetada podem ser compensadas ao longo dos anos. Mas se o diferencial anual é superior a 10%, há previsão de multa e aquisição de energia para suprir a diferença no mesmo ano.

Outro problema que as usinas eólicas têm enfrentado no Brasil é cumprimento do cronograma de obras. Segundo o acompanhamento da Aneel, apresentado na tabela IV, dos 6,4 GW de expansão de geração eólica até 2015 apenas 24% não enfrenta qualquer problema para a entrada em operação. 70% da expansão é classificada em “amarelo” pela Aneel, indicando possíveis atrasos no andamento das obras ou na obtenção de licença.

Tabela IV

Situação

MW

Sem impedimentos

1.540

24%

Com impedimentos

4.524

70%

Graves problemas

377

6%

Fonte: Aneel.

Esses problemas não inviabilizam a difusão de energia eólica, mas, certamente, colocam questionamentos quanto à trajetória de êxito competitivo observada até recentemente. Como a fonte eólica tem vantagens ambientais que não são incorporadas economicamente no Brasil, o sobre-custo pode se justificar. No entanto, é essencial que o fator de capacidade seja acompanhado para que os mecanismos de incentivo sejam desenhados de forma adequada e a expansão ocorra em bases sustentadas.

Referências:

ANEEL (2012), Acompanhamento das Centrais Geradoras Eólicas. Abril 2012. Disponível em: http://www.aneel.gov.br.

BOCCARD, NICOLAS (2009), Capacity factor of wind power realized values vs. estimates. Energy Policy, 37. Pgs. 2679–2688.

ONS (2012), Acompanhamento mensal da geração de energia das usinas eolielétricas com programação e despacho centralizados pelo ONS. Vários números. Disponível em: http://www.ons.org.br.


[1] Os dados dos boletins do ONS cobrem o período de janeiro de 2007 a março de 2012. No entanto, os parques instalados mais recentemente contam com menor número de observações.

(*) Atualizado em 16 de Maio de 2012.

Leia outros textos de Luciano Losekann no Blog Infopetro

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  1. Na característica absolutamente singular do nosso sistema interligado, o QUANDO gerar, pode ser mais importante do QUANTO gerar. Se, ao que tudo indica, as eólicas vão gerar mais no período seco, elas vão contribuir para um ganho sistêmico que, por incrível que pareça, é dado às térmicas, mas não foi atribuído às eólicas. Ao gerar no período onde o custo marginal de operação (CMO) tende a subir, elas colaboram para diminuí-lo. Como o modelo comercial que define as energias asseguradas de cada usina nada mais é do que uma média ponderada por esses custos numa simulação da operação, apenas as térmicas “ganham” esse reconhecimento ao serem acionadas nos períodos de CMO alto. As eólicas, apesar de estarem sendo “despachadas” pelo vento com a mesma lógica das térmicas, ficam de fora dessa conta.
    Pelo que sei, os fatores de capacidade, realmente altos, não foram definidos para reconhecer esse benefício sistêmico. A amostra pode ter sido fruto de um ano ruim de vento. O artigo é bom, mas falta a informação da sazonalidade da geração, que, sob esse modelo mercantil é muito importante.
    Quando os ventos confirmarem esse efeito e a geração aumentar sua escala, quem vai se apropriar desse ganho é o mercado livre.
    Esse é mais um problema desse modelo.

    • Caro Roberto

      Se tem somente um trabalho que indica a chamada complementariedade das Usinas Eólicas com a geração Hidrelétrica, pelo menos que eu conheça, logo esta generalização que é feita no início do Post, não sei se ela é verdadeira. O que encontrei até hoje foi “Wind / Hydro Complementary Seasonal Regimes in Brazil” in http://www.dewi.de/dewi/fileadmin/pdf/publications/Magazin_19/13.pdf
      Neste estudo eles comparam a SIMULAÇÃO de DOIS anos de dados de medida de velocidade no Ceará com a média de 61 anos de vazões no rio São Francisco na Barragen de Sobradinho. Me parece meio arriscado com estes dados extremamente limitados dizer que a geração eólica no Brasil é complementar a geração Hídrica!
      Portanto a afirmação que dizes “que tudo indica, as eólicas vão gerar mais no período seco”, é muito relativa e não vi confirmação maior em trabalhos que não sejam trabalhos de congressos de grupos de geração eólica.

      • Caro Rogério;

        O “ao que tudo indica” que usei foi realmente baseado em informações veiculadas por diversas pessoas do setor, mas, não sei se há uma prova concreta e científica sobre a correlação negativa com a hidrologia. Em primeiro lugar, a escala ainda é muito pequena para que se tenha realmente um problema, mas a minha observação teve outro sentido. Se houver a complementariedade e não for considerada, esse ganho não será capturado no mercado cativo e sim no livre, o que, a meu ver, é uma captura injusta, dado o viés de PLD´s baixos que já se observa nesse mercado. Se não houver, os altos fatores de capacidade dado a elas estão extrapolando a segurança. Mas, repare que os certificados de energia assegurada dado às térmicas também podem estar errados, como já aconteceu com algumas usinas que, ao serem chamadas ao despacho, não respondem. Até o momento do teste, as hidráulicas substituíram geração térmica esperada que não ocorreu. Térmicas que não geram o assumido no modelo são como eólicas que não ventam. O modelo tem muitos problemas. Concordo plenamente com o fator de conveniência que você propõe.

      • Caro Roberto

        Tenho procurado exaustivamente as referências sobre o assunto (complementaridade entre eólica e hídrica) só achei os trabalhos do Amarante que para Sobradinho e Ceará dá positivo e para o Paraná não. Também tenho achado uma série de press release das associações de geração eólica sobre um trabalho que eles vão apresentar, mas o trabalho propriamente nada.
        Outra coisa que podemos verificar que os fatores de potência mais altos correspondem a usinas com curto período de observação (1 ano), algo extremamente insatisfatório para qualquer conclusão científica ou em termos de mercado.

      • Roberto

        Já dei uma olhada na diagonal e achei algumas coisas que “não entendi” bem, vou olhar com cuidado, porque pode ser pesada a conclusão.

      • Caro Roberto

        Deu algum trabalho mas recuperei a origem de tudo e vai lá:

        O trabalho de RISCOTI, J. F. C. 2011 “Inserção da energia eólica no Sistema Hidrotérmico Brasileiro”., cita SALLES, M. B. de C. (2009) “Modelagem e análise de geradores eólicos de velocidade variável conectados em sistemas de energia elétrica”, que por sua vez cita “Atlas do potencial eólico brasileiro” 2001 CRESESB, que tem como principal autor Odilon A. Camago do AMARANTE, proprietário da Camargo e Shuberg Engenharia Eólica LTDA, empresa dedicada após 1991 que presta consultoria a indústria eólica, e por sua vez, para confirmar a complementaridade da energia eólica com a energia hídrica, cita por sua vez, quem? AMARANTE, O.A.C. do, SCHULTZ, D.,
        BITTENCOURT, R. e ROCHA, N. Wind/hydro complementary seasonal regimes in Brazil. DEWEK2000, Wilhelmshaven,2000.

        Em resumo, o trabalho que me citaste simplesmente por não utilizar APUD cita mais uma vez sempre a mesma fonte, AMARANTE (2000).

        Diríamos o seguinte, Amarante e Shultz, dão consultoria para a indústria de geradores eólicos, eles medem durante dois anos ventos no Ceará, comparam estes dois anos com a geração de energia média de 61 anos de Sobradinho, concluem que há uma possível complementaridade entre a energia eólica e a geração hidrelétrica, publicam corretamente o que verificaram (não há nenhuma fraude na publicação, porém são dois anos num estado do nordeste em relação a uma usina hidrelétrica no país), daí para diante começa o famoso Ctrl C, Ctrl V, desaparecendo a origem e ficando como havendo complementaridade das duas formas de geração em todo o país e se repete isto continuamente em vários locais criando uma falácia denominada “Argumentum ad nauseam”.

        Quanto ao trabalho, propriamente em si, não gostaria de comentar em público, pois este me dá a impressão de possuir alguns vícios de origem extremamente graves gerados por dados e hipóteses incoerentes.

  2. Considero este artigo oportuno e que deve ser levado na devida conta pelos responsáveis pelo setor elétrico nacional. Sou inteiramente favorável a ampliação do aproveitamento da energia eólica no Brasil, mas pelos seus reais méritos e não apenas pelo modismo ambientalista. Claro, o fato de ser renovável e não poluente é uma grande vantagem, mas a sua característica de intermitência, imprevisibilidade e incontrolabilidade acaba por lhe retirar autonomia e lhe confere um papel de complementaridade a uma outra fonte de base. E neste caso, é um sistema de base hidrelétrica com reservatórios, como existe no Brasil, o que melhor casa com esta fonte eólica, bem como com a fonte solar quando esta se viabilizar tecnicamente para blocos importantes de energia. No entanto, este casamento tem de ser feito de forma responsável. A experiência mostra que considerar fator de carga acima de 30% ou 35% é aventura. Pessoalmente não acredito que se possa obter fatores de carga maiores de forma sustentável por longo tempo. Neste sentido, o artigo perfeito.

  3. Há algumas considerações que devem ser feitas, a primeira é que as eólicas estão contando para a sua diminuição de custo com usinas hidrelétricas já instaladas. Isto é uma forma completamente fantasiosa de determinar o custo da energia gerada pelas mesmas, pois quanto maior for a sua capacidade e participação na geração, menor será a disponibilidade de “usinas em reserva” para as mesmas.

    Chamo a atenção que por imposições ambientais, cada vez mais estamos implantando usinas hidrelétricas a fio d’água, ficando o sistema vulnerável a períodos de estiagem que coincidiram com baixa capacidade de geração eólica.

    Outra coisa que esquecemos é que o uso do fator de capacidade não é totalmente correto para um sistema eólico, deveríamos introduzir um “fator de conveniência”, ou seja, um fator que expressasse a geração nas horas que há realmente necessidade.

    A energia eólica ainda é uma geração marginal, e a medida que ela for se expandindo novos problemas surgirão. Por exemplo, hoje em dia o grande problema na Alemanha detalhado pela agência de regulação alemã (relatório de geração 2010-2011) são as linhas de transmissão que para o uso efetivo das eólicas deverão ser dimensionadas para os picos e não para a base.

    Há outro problema que não está sendo levado em conta, os locais em que foram colocados estes primeiros parques eólicos, como no Rio Grande do Sul, é o verdadeiro “filé” da geração eólica, em Osório, por exemplo, é uma região tradicionalmente conhecida (antes mesmo da geração eólica) como uma região de ventos constantes, porém pode-se considerar como uma região de meso-escala, não se reproduzindo muito mais ao norte do estado do Rio Grande do Sul. Há mais ao sul regiões com mesmas características, porém nestas regiões será necessário a construção de linhas de transmissão que não existem.

    Quanto as linhas de transmissão, não tenho informações quantitativas para verificar a que ponto nos parques eólicos até agora implantados e nos parques eólicos futuros, quais são os impactos em questão de custo a transmissão desta energia.

    Acho que antes de tecermos loas a geração eólica, dois problemas devem ser estudados, o backup disponível e os custos na transmissão, pois poderemos ter surpresas nestes dois limitantes.

  4. Bom dia,

    Por gentileza, saberias me informar qual foi o faturamento do mercado eólico no mundo e no Brasil? Ou da Indústria eólica no mundo ou Brasil?

    Estou atrás destas informações há alguns dias, porém não encontrei nada concreto.

    Desde já agradeço a atenção.

    Att,

  5. Se a geração na plantas em NE é 25% menor de projetada e contratada, quem perde é
    a empresa produtora, se não for que haja no contrato uma claúsula bem brasileira, alias
    o lucro, quando haver, é privado mas o prejuizo é do povo ?

    • Caro Ceterum
      .
      A frase que colocas mostra exatamente o golpe, há uma energia contratada, na base do fator de capacidade proposto, e é sobre esta disponibilidade que o sistema paga. Se em dois anos não for feita a compensação os produtores deverão reembolsar, aí o que eles esperam, principalmente os do nordeste, que a bancada no congresso faça um novo incentivo premiando aqueles que não entregaram a energia, ou seja, o povo todo paga!
      .
      A tua conclusão é exata, antes dos dois anos o lucro é privado, depois desses dois anos o prejuízo será público!

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