Grupo de Economia da Energia

O Plano Decenal de Expansão e a integração das fontes renováveis

In energia elétrica on 01/10/2012 at 00:29

Por Clarice Ferraz

A versão preliminar do Plano Decenal de Expansão (PDE 2021), disponibilizada em Consulta Pública no último dia 26 de setembro pela EPE, revela um expressivo crescimento das fontes de geração de eletricidade de origem renovável na matriz elétrica brasileira. Os gráficos abaixo mostram o mix elétrico atual e projeções para os anos de 2015 e 2021.

Gráficos 1 a 3 : Evolução da capacidade de geração em 2011; 2015 e 2025 (em GW e em %)

Fonte: EPE, PDE 2021: 92.

Chama atenção a significativa redução da participação da geração de origem hidrelétrica – de 72% em 2011 a 64% em 2021 – e o aumento da geração de origem eólica – de 1% em 2011 a 9% em 2021. Soma-se ainda um aumento da geração a partir de pequenas centrais hidroelétricas (PCHs) e nuclear, com a entrada em operação de Angra 3.

Desse modo, podemos afirmar que o sistema elétrico brasileiro, assim como o da maior parte dos países, está se tornando cada vez mais complexo devido à entrada de grande quantidades de geração intermitente. Saímos de uma matriz relativamente segura, caracterizada por hidrelétricas de grandes reservatórios e back up térmico, e estamos migrando para um cenário no qual a variabilidade de nossa produção aumenta de maneira expressiva. Em princípio, é essa mesma configuração que nos oferece certa tranquilidade para administrar um certo grau de intermitência. Além disso, o sistema elétrico nacional é altamente integrado, o que acrescenta em flexibilidade.

Todavia, perante volumes maiores de intermitência é preciso que o sistema tenha reserva suficiente para fazer face àqueles períodos em que a geração de origem intermitente não venha a ocorrer no volume esperado, seja através de grandes volumes de reserva e/ou de sistema de transmissão capazes de absorver maiores volumes de carga. Nesse caso, a ausência de geração de origem intermitente pode ser compensada por “importações” de eletricidade oriundas de outros mercados. Para garantir a segurança do sistema o aumento da capacidade de transmissão é muito importante.

O aumento da geração de origem eólica representa ainda um desafio para o nosso sistema integrado pois 75% desse crescimento se dá na região Nordeste. Assim, para que essa geração possa beneficiar todo o sistema elétrico é preciso que o sistema de transporte seja capaz de absorver esse novo fluxo de eletricidade. Seja para transportá-lo a outros submercados ou, como dito anteriormente, para importar eletricidade em ausência de geração eólica na região Nordeste. Nessa região, existe ainda o agravante de as centrais termelétricas, capazes de entrar em operação em caso de necessidade, possuírem altos custos variáveis unitários (CVU) de geração. O gráfico abaixo, igualmente presente no PDE 2021, revela esse problema – o gráfico não apresenta os custos fixos que devem ser somados aos variáveis apresentados:

Gráfico 4: Distribuição do parque de geração térmico por faixa de CVU (R$/MWh) e por subsistema (MW)

Fonte: EPE, PDE 2021: 86

A concentração excessiva de geração intermitente em uma mesma região pode provocar problemas de congestionamento de redes de transmissão e dar espaço a práticas de poder de mercado. Newberry, 2012[1] aponta como solução para esses problemas a introdução de tarifas locacionais que valorizem o local em que a eletricidade é gerada. Para o caso brasileiro, isso significa que os leilões de expansão de capacidade deveriam ser realizados por submercado.

Temos portanto um caso de estudo que apresenta desafios semelhantes aos encontrados pelos países europeus. Estes experimentaram um rápido aumento da participação de geração eólica e há alguns anos vêm enfrentando o desafio de integrá-la sem comprometer a estabilidade de seus sistemas. Além dos impactos técnicos, existem os econômicos, nada negligenciáveis. No caso inglês, relatório publicado em 2006 pelo UK Energy Research Centre[2] in Green e Vasilakos (2010)[3] 2010, estima que com cerca de 20% de geração intermitente, os custos adicionais com capacidade de equilíbrio (para pequenas flutuações) e margem de reserva (para períodos sem vento) custam em torno de £5 a 8/MWh (a média dos preços situa-se em £35).

Além do impacto sobre os custos do mix de geração, a geração intermitente afeta os preços dos mercados de eletricidade, sobretudo nos mercados spot em presença de restrições de transmissão, criando variações de preço que vão de praticamente zero, em presença de sobre oferta, a picos de preço, quando a geração intermitente esperada não se verifica. Os picos de preço favorecem os geradores prontos a fornecer eletricidade de ponta – normalmente as termelétricas a combustíveis fósseis. Assim, em última instância, a entrada de geração de origem renovável intermitente em larga escala pode terminar por favorecer o investimento, e consequentemente maior penetração de eletricidade de origem fóssil, e provocar aumento dos preços de eletricidade. Assim, além de procurar limitar as restrições de transmissão, uma forma de diminuir esse problema é reduzir a quantidade de transações no mercado spot e aumentar a parte comercializada através de contratos de longo prazo. No caso brasileiro, a existência de um ambiente regulado de contratação já fornece uma proteção à exposição de extremas oscilações de preços no mercados spot.

Mais recentemente, os estudos têm se debruçado sobre esse problema e as melhores maneiras de mitigá-lo. A questão foi tema de diversos trabalhos apresentados durante a última conferência européia da Associação Internacional de Economia da Energia, realizada em setembro deste ano em Veneza. Apesar da complexidade trazida pela intermitência de novas fontes de geração de origem renovável, a integração dessas fontes de geração limpa é essencial para que os países reduzam suas emissões poluentes ligadas à geração de eletricidade e respeitem seus engajamentos internacionais de política climática. É justamente por sua importância que sua integração deve ser bem planejada.

No caso brasileiro, como o despacho de eletricidade é realizado de maneira centralizada e pela ordem do mérito, a fim de garantir a modicidade tarifária, a entrada da geração intermitente é feita na base. A concentração de geração de origem intermitente em certas regiões demanda um planejamento da expansão da capacidade de transmissão para facilitar intercâmbios de eletricidade entre diferentes submercados. Desse modo, a constatação do aumento significativo de geração intermitente apresentada pelo PDE 2021 torna urgente o planejamento integrado da expansão da capacidade de geração e da transmissão. Caso contrário, ao invés de nos beneficiarmos com um aumento de diversidade e redução de emissões poluentes em nossa matriz energética podemos ser condenados a sofrer graves problemas de equilíbrio de carga e de preços.

Nesse sentido, o Brasil pode e deve se beneficiar das lições tiradas pelos países que o antecederam na integração em larga escala de novas fontes de geração renováveis e intermitentes.


[1] Newberry, 2012, 12th IAEE European Conference“Energy Challenge and Environmental Sustainability”,9-12 Setembro, Veneza, Itália. Apresentação disponível em http://www.iaeeu2012.it/pages/program_monday_10.html .

[2] Gross et al., 2006, The Costs and Impacts of Intermittency : An assessment of the evidence on the costs and impacts of intermittent generation on the British electricity network. UK Energy Research Centre, London.

[3] Green, R., Vasilakos, N., 2010, « Market behavior with large amounts of intermittent generation », Energy Policy, vol. 30 : 3111-3220.

Leia outros textos de Clarice Ferraz no Blog Infopetro

Para ver/fazer comentários sobre esta postagem, clique no retângulo vermelho abaixo.

  1. […] eólica, confirmando a complexificação de parque gerador elétrico brasileiro, apresentada em postagem anterior. Além da predominância de uma só fonte, intermitente – dos 14.181 MW ofertados, 11.879 são de […]

  2. […] eólica, confirmando a complexificação de parque gerador elétrico brasileiro, apresentada em postagem anterior. Além da predominância de uma só fonte, intermitente – dos 14.181 MW ofertados, 11.879 são de […]

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s