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ALTERNATIVAS ENERGÉTICAS NO PLANO MUNICIPAL –

UMA ANÁLISE DE VIABILIDADE PARA A ENERGIA EÓLICA EM ITABORÁI / RJ

Área temática: Gestão Ambiental & Sustentabilidade

Dayane Novaes De Mattos

[email protected]

Pando Angeloff Pandeff

[email protected]

Leonardo Werneck Paulo

[email protected]

Resumo: O presente estudo buscou analisar questão energética, sendo hoje uma das principais preocupações de

governos, empresas e da sociedade de forma geral, estando ainda diretamente ligadas às questões ambientais. Nesse

contexto, buscar fontes geradoras alternativas passou a ser uma constante face ao aumento da demanda e escassez de

fontes mais limpas. No Brasil, pela extensão territorial e características geográficas são encontradas e disponíveis

diversas fontes com potencial gerador de energia, sendo em grande parte produzidas a partir de fontes renováveis e

outras derivadas de hidrocarbonetos (matríz fóssil). Dessa forma, o estudo se desenvolve a partir da perspectiva das

fontes alternativas e em particular a eólica, cujos custos econômicos ainda são altos, mas com custos ambientais que

vêm compensando os investimentos, e cujo uso vem crescendo cada ano, levando em conta não apenas a geração, mas

também a redução dos impactos ambientais gerados. O estudo promove, a partir de conceitos norteadores envolvendo

as diversas fontes geradoras, uma análise do potencial para instalação de um parque eólico no Município de

Itaboraí/RJ, considerando as vantagens e desvantagens envolvidas e os custos econômicos, sociais e ambientais. De

forma complementar o estudo discute a viabilidade para o atendimento das demandas da estrutura governamental e

para a população em geral. Os resultados obtidos permitiram ampliar o entendimento dos custos e dos benefícios de se

implantar um parque eólico e foram base para que sugestões formuladas como as alternativas locacionais, não

pretendendo esgotar as discussões sobre o tema. O estudo é fruto de trabalho monográfico do curso de Administração

da Faculdade Itaboraí desenvolvido pela aluna Dayane Novaes de Mattos, sob orientação do Prof. Ds, Pando Angeloff

Pandeff e apoio do Prof. Esp. Leonardo Werneck Paulo, que já desenvolvem estudos correlatos no município de

Itaboraí / RJ.

Palavras-chaves: Energia eólica; Itaboraí/RJ; Sustentabilidade; Viabilidade.

ISSN 1984-9354

mailto:[email protected]

XI CONGRESSO NACIONAL DE EXCELÊNCIA EM GESTÃO 13 e 14 de agosto de 2015

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1. INTRODUÇÃO

O aumento crescente do consumo de energia tem sido uma constante preocupação mundial na

pauta de discussões sobre a questão energética, sendo ponto crítico o fato da maior parte da energia

utilizada no mundo ser de fonte não renovável, o que provoca pressões sobre os recursos naturais e

como consequência, agrava os problemas ambientais decorrentes do processo de exploração.

Deve ser considerando ainda que a sociedade moderna é dependente de energia para manter

sistemas produtivos e garantir ainda seu modo de vida, mas na medida em que a demanda por geração

aumenta, aumenta também a preocupação sobre os impactos ambientais causados, o que pode, no

longo prazo, colocar em risco a própria existência humana. Assim, o desenvolvimento tecnológico e

grandes investimentos estão sendo direcionados por países e empresas a estudos e pesquisas

envolvendo estratégias de geração que substituam as formas e fontes tradicionais (petróleo, gás e

carvão) por fontes alternativas renováveis, considerando-se ainda a pressão sobre a matriz hidráulica e

os impactos ambientais associados, alinhando essas estratégias com as propostas para o

desenvolvimento sustentável.

Essa preocupação cada vez maior com a sustentabilidade e a preservação do meio ambiente,

aliada ao fato de que as fontes de energias não renováveis futuramente estarão escassas, tem sido o

fator motivador da busca por fontes de energias renováveis, com base em novas tecnologias de geração

de baixo impacto ao ambiente e dessa forma, as fontes alternativas para geração de energia surgem

como complemento às fontes de energia convencionais hoje utilizadas e onde se busca a redução

gradual de seu uso.

No Brasil, mais de 67% da energia utilizada é oriunda de fonte renovável e limpa, gerada por

fonte hidráulica e mesmo sendo uma matriz relativamente mais limpa em relação a outros países,

pesquisas se desenvolvem na busca por novas tecnologias de geração que reduzam a dependência e a

pressão sobre essa fonte. Aspecto importante nesse contexto é a grande oferta de fonte geradora solar e

eólica face as características geográficas e ambientais que o país apresenta – existe um planejamento

energético vigente que enfatiza o maior aproveitamento da energia eólica, o que favorece o avanço

tecnológico e a descentralização da principal matriz geradora de energia que são as usinas

hidrelétricas.

Partindo do pressuposto da importância da utilização de fontes de energia renováveis, e estudos

recentes sobre o elevado potencial de geração de energia eólica do Brasil com velocidades e constantes

de ventos que propiciam a implantação de tecnologias sustentáveis, destaque se faz a energia eólica,


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conhecida entre especialistas como a energia dos ventos, e que segundo a Agência Nacional de Energia

Elétrica (ANEEL, 2005) é denominada cientificamente como; a energia cinética contidas nas massas

de ar em movimento, captada através de turbinas para a geração de eletricidade ou cataventos

(moinhos), para trabalhos mecânicos, como bombeamento d’água.

A cada ano que passa, em função do desenvolvimento de novas tecnologias, diminui o custo do

investimento na implantação de parques eólicos, sendo este um incentivo significativo para empresas e

governos. Atualmente no Brasil diversas empresas nacionais e internacionais que atuam no segmento,

como a Enercon (Alemanha), Sulzer (Finlandia) e IMPSA (Argentina), estão em busca de mercados,

ampliando assim a concorrência e minimizando custos para investimentos no setor.

Nesse contexto, o estudo tem como objetivo, verificar a viabilidade de implantação de um

parque eólico no Município de Itaboraí/RJ, analisando as condições geográficas e locacionais, além

das vantagens e desvantagens para a implantação dessa fonte geradora de energia alternativa. Analisa

ainda os principais tipos de aerogeradores, seu custo x benefício, tendências e conceitos fundamentais

sobre o tema.

A energia eólica foi escolhida para esse estudo por representar uma alternativa mais viável na

produção de energia elétrica e apresentar baixo impacto ambiental na instalação e operação, além dos

custos de instalação e manutenção, que vem diminuindo a cada ano, tornando o sistema mais acessível.

A proposta busca assim analisar a alternativa e viabilidade em geração e economia de custo

para o município, no longo prazo, sendo contribuição para redução de impactos ambientais pela baixa

emissão de gás carbônico do sistema e na redução do estresse sobre o sistema de distribuição de

energia do país, aliando práticas de proteção do meio ambiente e crescimento econômico.

Entretanto, cabe destacar que a relação de custo benefício da implantação de torres eólicas no

município de Itaboraí/RJ não trará o retorno do investimento no curto prazo em decorrência da geração

depender diretamente da força dos ventos e da bacia aérea da região sofrer variações no fluxo durante

o ano, mas traz como consequência de curto prazo, o alto retorno do investimento sob a ótica social e

ambiental.


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1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo Geral

Analisar a viabilidade e as possíveis vantagens e desvantagens da implantação de um parque

eólico no Município de Itaboraí / RJ de forma a reduzir os gastos públicos com energia e reduzir as

pressões sobre a matriz geradora de base hidráulica ou fóssil.

1.2 Objetivos Específicos

Analisar o contexto histórico da Geração de Energia.

Descrever as principais fontes alternativas.

Analisar e detalhar os geradores eólicos.

Contextualizar o Município e as questões energéticas.

Avaliar a viabilidade de implantação do parque eólico em Itaboraí.

2. METODOLOGIA

O presente artigo foi baseado em trabalho monográfico desenvolvido no curso de

Administração da Faculdade Itaboraí, com base nos resultados finais obtidos.

A escolha do tema deve-se à continuidade de estudos já realizados na região pelos orientadores,

com foco no desenvolvimento local e sustentabilidade socioambiental, adequando-se seu

desenvolvimento sob a ótica das atividades voltadas ao desenvolvimento local e a geração de energia a

partir de fontes alternativas com base na geografia e potencial que o município de Itaboraí/RJ

apresenta.

Analisa ainda a efetividade da implantação de um parque eólico com base nos investimentos

necessários, tecnologias disponíveis, capacidade geradora e de atendimento às demandas e ainda no

tempo de retorno do investimento, além dos benefícios ambientais associados.

A base teórica conceitual foi extraída da literatura específica, bases legais, estudos já

desenvolvidos e observações de campo para a produção do conteúdo necessário às análises.

O método de pesquisa adotado foi o bibliográfico, associado a um estudo de caso, utilizando

ainda informações coletadas das bases oficiais (IBGE, TCE-RJ, sites do Ministério do Meio Ambiente

e de Minas e Energia, ANEEL, entre outros), utilizados para sustentar as discussões do estudo.

A partir de dados coletados, ênfase foi dada às questões que envolvem o desenvolvimento local

e as influências e benefícios da implantação de um parque gerador de energia eólica, sendo um ensaio


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para ser extrapolado para a escala da demanda local e da redução das pressões sobre o ambiente.

Para uma melhor compreensão da realidade temática foi desenvolvida uma análise de a partir

da implantação de outros parques no Brasil e dessa análise foi possível identificar seus resultados e

eventuais problemas e dificuldades enfrentadas no processo.

A resultante do confronto entre as bases teóricas e legais, associada ao estudo de caso

possibilitou identificar pontos críticos para a implantação do parque eólico e permitiu ainda a

elaboração de proposições para adoção de estratégias associadas, o que colocaria o município na

vanguarda estadual em produção própria.

3. DESENVOLVIMENTO

4.1 A QUESTÃO ENERGÉTICA

Sendo pontos de destaque da questão energética: a busca por formas de energia alternativas à

geração de energia elétrica e a construção de uma matriz energética diversificada, estes se tornam

preocupação e pauta constante das discussões no âmbito mundial envolvendo governos e empresas, em

decorrência da identificação de que mais da metade da energia que é utilizada no planeta é proveniente

de fonte fóssil, cada vez mais escassa, cara e grande contribuinte para aumento dos problemas

ambientais decorrentes do processo de extração e processamento desses recursos.

4.1.1 Crise energética brasileira

Em diversos países, os investimentos em energia são feitos de forma contínua e em diferentes

tipos de usinas geradoras e de fontes distintas, buscando evitar crises quando uma das fontes apresenta

problemas para atender o abastecimento, diversificando assim as fontes.

O que se observa com na análise da crise energética brasileira é que essa foi decorrente da falta

de investimentos, por décadas, na geração e transmissão (TOLMASQUIM, 2000).

Outro fator que agrava o problema energético brasileiro é a falta de integração existente entre

as usinas geradoras. Enquanto sobra água e energia no Sul e no Norte do país, onde as usinas em geral

tem níveis altos em seus reservatórios, as hidrelétricas do Sudeste possuem baixos níveis em seus

reservatórios e ainda as linhas de alta capacidade de transmissão dessa energia são poucas e com baixa

capacidade (CPFL, 2001).

Soma-se a esse quadro, a demora na implantação de medidas de contenção do consumo de

energia, incluindo medidas de prevenção e até de racionamento em casos extremos como vivenciado


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recentemente na região sudeste, dado que essa crise já era prevista pelos pesquisadores a muito tempo

(CPFL, 2001).

4.1.2 A matriz geradora

A matriz energética brasileira, diferentemente da maioria dos países desenvolvidos, é

considerada uma das mais limpas do mundo, com base em diversos tipos de fontes de energias

renováveis.

O Brasil possui diversas usinas hidrelétricas espalhadas em todo seu território nacional, que

juntas produzem 67,05 % da energia de todo o país, o que constitui a sua principal matriz geradora

(ANEEL, 2014). Esse é um diferencial em relação ao mundo, já que as fontes renováveis são em

média 13% da matriz energética dos países industrializados, e entre as nações em desenvolvimento

esse percentual cai para 6% (NEOENERGIA, 2013).

A existência de grandes rios de planalto que são alimentados por abundantes chuvas tropicais,

fez o Brasil optar pelo modelo hidrelétrico como principal fonte de energia, sendo ainda geradora de

baixa emissão de CO2 entretanto, devido aos impactos ambientais e socioambientais gerados e ao

elevado custo de transmissão pelas grandes usinas para os centros urbanos em decorrência das

elevadas distâncias entre eles, tem gerado um impacto econômico significativo e as usinas hidrelétricas

ainda ficam sujeitas à limitações legais para obterem licenciamentos.

A segunda maior matriz energética brasileira é formada pelas usinas termoelétricas, que

correspondem a 28,53% da energia utilizada no país, que é através da queima de combustíveis, que

tem como matérias-primas o gás natural (10,90%), o petróleo (5,85%), o carvão mineral (2,58%) e a

biomassa (9,20%) – licor negro, madeira, biogás, bagaço de cana de açúcar, capim ou casca de arroz.

A partir do final da década de 90, as usinas termelétricas ganharam importância como

complementação da matriz hidráulica e assim diminuindo a dependência brasileira das hidrelétricas.

Ainda existe um percentual de energia que é importada, sendo cerca de 6% da energia elétrica

nacional são importados de países da América Latina, principalmente da parcela paraguaia da Usina

Hidrelétrica de Itaipu (Paraná) (NEOENERGIA, 2013).

O Brasil também utiliza 2,89% da energia eólica através dos 180 parques eólicos espalhados no

Brasil que geram 3.796.438 mil Kw (ANEEL, 2014). Entretanto, de acordo com a Associação


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Brasileira de Energia Eólica (ABEEÓLICA, 2014), o Brasil utiliza 6,1 Gw de capacidade instalada e

possui 205 parques eólicos, o que gera a redução de 4.383.430 T/ano de CO2.

Outra fonte integrante da matriz brasileira é a energia de fonte nuclear, ainda pouco utilizada, e

com problemas associados ao resíduo do combustível utilizado, extremamente nocivo ao meio

ambiente e aos seres humanos. O Brasil possui duas usinas nucleares em atividade localizadas em

Angra dos Reis/RJ, que geram 1,52 % da energia total gerada e contribui com 1.990.000 mil Kw.

Atualmente, o Brasil opera com cerca de 3.372 empreendimentos de geração de energia, com

capacidade instalada total de 139 milhões de Kw, conforme a tabela 1 abaixo (ANEEL, 2014):

EMPREENDIMENTOS EM OPERAÇÃO

Tipo

Capacidade Instalada

%

Total

% N.° de

Usinas (Kw)

N.° de

Usinas (Kw)

Hidro 1.140 87.968.987 63,10 1.140 87.968.987 63,10

Gás Natural 116 12.535.890 8,99

157 14.303.313 10,26 Processo 41 1.767.423 1,27

Petróleo Óleo Diesel 1.177 3.594.498 2,58

1.211 7.678.471 5,51 Óleo Residual 34 4.083.973 2,93

Biomassa

Bagaço de Cana 384 9.778.071 7,01

486 12.078.218 8,66

Licor Negro 17 1.785.022 1,28

Madeira 52 407.635 0,29

Biogás 23 69.857 0,05

Casca de Arroz 10 37.633 0,03

Nuclear 2 1.990.000 1,43 2 1.990.000 1,43

Carvão

Mineral Carvão Mineral 13 3.389.465 2,43 13 3.389.465 2,43

Eólica 180 3.796.438 2,72 180 3.796.438 2,72

Fotovoltaica 180 14.382 0 180 14.382 0

Importação

Paraguai 5.650.000 5,46

8.170.000

5,86

Argentina 2.250.000 2,17

Venezuela 200.000 0,19

Uruguai 70.000 0,07

TOTAL 3.372 139.408.384 100 3.372 139.408.384 100

Tabela 1: Empreendimentos em operação

Fonte: ANEEL (2014)

4.2 A ANÁLISE DA ENERGIA EÓLICA

A energia eólica é uma das fontes de geração de energia elétrica que mais cresce no mundo,

apesar de ainda ser pouco utilizada. É uma energia de fonte limpa, “obtida da energia cinética gerada

pela migração das massas de ar provocadas pelas diferenças de temperatura existentes na superfície do

planeta” (ANEEL, 2008, p. 81).

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=1&ger=Hidro&principal=Hidro

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=2&ger=Combustivel&principal=G%E1s

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=3&ger=Combustivel&principal=Petr%F3leo

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=5&ger=Combustivel&principal=Biomassa

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=9&ger=Outros&principal=Nuclear

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=4&ger=Combustivel&principal=Carv%E3o%20Mineral

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=4&ger=Combustivel&principal=Carv%E3o%20Mineral

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=7&ger=Outros&principal=E%F3lica

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoGeracaoTipo.asp?tipo=12&ger=Outros&principal=Fotovoltaica


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Essa energia é obtida através de aerogeradores (cataventos), aonde a força dos ventos é captada

por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. Por meio da função da área coberta

pela rotação das hélices, da velocidade do vento e da densidade do ar é possível conseguir a quantidade

de energia transferida (MMA, 2014).

O uso dessa energia alternativa ajuda a reduzir a contaminação causada por outras fontes, como

a queima dos combustíveis fósseis, sendo o mercado de energia eólica é o que ostenta o maior

potencial de crescimento dentre as chamadas fontes alternativas de energia. Hoje, com os avanços

tecnológicos e produção em larga escala, esta tecnologia já é considerada economicamente viável para

competir com as fontes tradicionais de geração de eletricidade em diversos países, inclusive o Brasil

(GUERRA; YOUSSEF, 2011).

4.2.1 Vantagens x Desvantagens da Energia Eólica

Além de ser uma fonte de energia renovável, a energia eólica possui pontos positivos que a

diferencia em relação às demais, atraindo novos investimentos decorrentes de suas vantagens

conforme apresentadas as principais da energia eólica no quadro 1 a seguir:

ENERGIA EÓLICA

VANTAGENS

É uma tecnologia inesgotável;

Não emite gases poluentes e não gera resíduos;

Os parques eólicos podem ser utilizados também para outros meios, como a agricultura e a

criação de gado;

É uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade com as

fontes de energia tradicionais;

Não requer uma manutenção frequente, uma vez que sua revisão é semestral;

Em menos de seis meses o aerogerador recupera a energia que foi gasta para ser fabricado.

Quadro 1: Desvantagens da Energia Eólica

Fonte: Adaptado de Souza (2014)

DESVANTAGENS

Como é preciso um fenômeno da natureza para funcionar, às vezes a energia não é gerada em

momentos necessários, o que torna difícil a integração da produção dessa tecnologia;

Pode ser superada pelas pilhas de combustível (H2) ou pela técnica da bombagem hidroelétrica;

Os parques eólicos geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores;

Causa impacto sonoro, pois o vento bate nas pás produzindo um ruído constante de

aproximadamente 43 decibéis, tornando necessário que as habitações mais próximas estejam no

mínimo a 200 metros de distância;

Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves.


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4.2.2 Tipos de Aerogeradores

Existem dois tipos de aerogeradores, sendo os de rotores de eixo vertical e os de rotores de eixo

horizontal.

Apesar dos rotores de eixo vertical serem mais fáceis e mais seguros de operar, os rotores de

eixo horizontal são os mais utilizados no mundo pois são mais eficientes do que os de eixo vertical.

Isso se dá por que a intensidade do vento junto ao solo é mais fraca, garantindo maior segurança e

estabilidade do sistema.

Sendo o aerogerador é um equipamento que converte a energia dos ventos em energia elétrica,

a quantidade gerada vai depender do diâmetro do rotor, da velocidade dos ventos na área e do

rendimento de todo o sistema. Hoje esses equipamentos estão em franco desenvolvimento, sendo

produzidos rotores de diâmetros cada vez maiores e geradores de potência também cada vez mais

potentes, sendo exemplificado na figura 3 a seguir.

Figura 1: Desenvolvimento da tecnologia eólica.

Fonte: Ministério de Minas e Energia (2006).


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4.2.3 Potencial Eólico Brasileiro e capacidade de aproveitamento

A avaliação precisa do potencial do vento em uma região é fundamental para o melhor

aproveitamento do recurso da energia eólica. Diversos levantamentos e estudos realizados têm dado

motivos para a exploração comercial da energia eólica no país. Análises são feitas para verificar

características das regiões como, as velocidades médias dos ventos altos, as variações nas direções do

vento e a turbulência durante todo ano.

A região Nordeste do Brasil é considerada um potencial de geração de energia eólica, devido a

suas características, conforme Guerra e Youssef (2011, p. 19):

Apesar de a maior parte dos parques eólicos brasileiros se concentrarem na região Nordeste,

quase todo território nacional tem potência de geração desse tipo de energia. Quanto à capacidade de

aproveitamento, o potencial Eólico Brasileiro indicado em estudos recentes é de 60.000 Mw e em

contrapartida a capacidade instalada é menor que 1.500 Mw, ou seja, o Brasil utiliza menos de 2,5 %

de seu potencial em comparação com outros países como a Espanha onde são adicionados anualmente

cerca de 3.000 Mw, o que seria o dobro de toda a capacidade instalada no Brasil (UFERSA, 2014).

A região do Nordeste só não utiliza todo o seu potencial eólico pois sofre de um problema nos

atrasos nas entregas das linhas de transmissão, que é responsável levar a energia geradas nos

aerogerados para uma rede de transmissão, o Estado da Bahia que tem o maior parque eólico da

América Latina com 184 torres com capacidade de 294 Mw, pronto desde 2012 ainda não está em

funcionamento devido os atrasos nas linhas de transmissão, tendo um gasto para o governo Federal de

mais de 550 milhões só por esse período de atraso.

Outro problema da região do Nordeste é a infraestrutura do porto, como todo o material das

torres eólicas chegam de navios e são equipamentos grandes e pesados e requerem um cuidado

especial para serem escoados. O porto do Rio Grande do Norte é pequeno e não tem a capacidade de

suprir a demanda do potencial eólico que ele é capaz.

Devido à busca por alternativas de geração através de fontes renováveis e o grande potencial

eólico do Brasil, como observado no gráfico abaixo, a curva da capacidade instalada vem tendo um

crescimento acentuado no decorrer dos anos e estima-se que no final de 2018, serão 14,4 Gw

instalados no Brasil (ABEEÓLICA, 2014).


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Gráfico 1: Evolução da capacidade Instalada (MW)

Fonte: ABEEÓLICA (2014, p. 3)

4.2.4 Os custos x incentivos na produção

O governo Federal criou em abril do ano de 2002, por meio da Lei nº 10.438, o Programa de

Incentivos às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA). Essa criação foi devido às fontes

alternativas de energias ainda terem um custo mais elevado do que as formas de energia

convencionais. O PROINFA tem como objetivo o incentivo à ampliação da participação das fontes

alternativas na matriz energética (MMA, 2014).

A cada ano o custo da energia eólica está se tornando cada vez mais economicamente viável.

Na década de 80 a energia eólioca custava em torno de US$ 300,00 por Mw/H. Já a partir do ano de

2006 ela passou a ter uma variação de US$ 40,00 a US$ 100,00 por Mw/H nos Estados Unidos,

ficando na frente de fontes alternativas de energia como a biomassa, célula combustível a hidrogênio e

a energia solar conforme pode ser visto na tabela abaixo, o comparativo de custos entre as fontes de

energia, segundo a Associação Americana de Energia Eólica.

TIPO DE RECURSO

CUSTO MÉDIO

(CENTAVOS DE US$ POR MwH)

Hidrelétrica 20-50

Nuclear 30-40

Carvão 40-50

Gás natural 40-50

Vento 40-100

Geotérmica 50-80

Biomassa 80-120

Célula combustível a hidrogênio 100-150

Solar 150-320


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Tabela 2: Comparativo de Custos entre Energias

Fonte: Associação Americana de Energia Eólica (2006)

Conforme pode ser visto na tabela 3 a seguir, a energia derivada das termoelétrica tem o Mw/h

mais caro do que as de origens da energia eólica que só perde para hidrelétricas de grandes

empreendimentos, que atualmente possuem muitas limitações legais e ambientais para serem

construídas.

COMPARAÇÕES DE CUSTOS (Mw/h)

Termoelétrica R$ 209,00

Eólica R$ 140,00 - R$150,00

Usina Hidrelétrica de Tucuruí R$ 125,00 Tabela 3: Comparações de Custos (Mw/H)

Fonte: Adaptado de UOL (2015)

4.3 ANÁLISE DE IMPLANTAÇÃO DO PARQUE EÓLICO EM ITABORAÍ/RJ

4.3.1 Caracterização do Município

O Município de Itaboraí foi fundado no ano de 1672 apesar de estar inserido na região

metropolitana do Rio de Janeiro, ainda é caracterizado como um município rural e hoje sofre a

influência direta do COMPERJ (Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro), que ocupa

aproximadamente 10,5% do território municipal.

A tabela a seguir apresenta as informações básicas sobre o município de Itaboraí, conforme

dados do IBGE Cidades (2014).

População estimada 2014 227.168

População 2010 218.008

Área da unidade territorial (km²) 430,374

Densidade demográfica (hab./km²) 506,55

Bioma Mata Atlântica

Tabela 4: Dados sobre o Município de Itaboraí/RJ

Fonte: IBGE (2014)


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4.3.2 O regime de ventos na região

Quando se estuda o regime dos ventos, verifica-se que a velocidade e a direção destes estão

associadas às diversas escalas atmosféricas e que mostram uma considerável relação espacial, como

uma nítida variabilidade temporal.

No estado do Rio de Janeiro as influências de ventos são balizadas de forma mesoescala em

virtude principalmente das brisas marítimas originadas, distintos entre continente e o oceano.

Através do estudo do regime de ventos em torno da Baía de Guanabara, onde se margeiam sete

municípios que sofrem influência do regime de ventos da Baia (Rio de Janeiro, Duque de Caxias,

Magé, Guapimirim, São Gonçalo, Niterói e Itaboraí), conforme figura 4, será analisada a viabilidade

de implantação de um parque eólico.

Figura 2: Municípios as margens da Baía de Guanabara

Fonte: Google Maps (2014)

Os ventos trazidos pela Baía de Guanabara são resultados de inúmeros fatores: a influência na

região Sudeste e das principais massas de ventos vem da Baia de Guanabara, onde as cores próximas

da cinza indicam ocupação urbana e solo exposto e o verde, a área de cobertura vegetal, além do azul e

preto para os corpos d’água. Estas características físicas tornam são propícias e se constituem na

formação de um clima peculiar para os ventos em superfície (HACKEROTT, 2013).


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Figura 3: Mapa de direção dos ventos no litoral e território brasileiro

Fonte: Hackerott (2013)

A tabela a seguir apresenta a média, o desvio padrão e a intensidade máxima do vento

registradas em sete estações analisadas durante o estudo dos regimes dos ventos no mês de agosto de

2012 (HACKEROTT, 2013).

Estação Média (m/s) σ (m/s) Máx. (m/s)

602 3,1 2,3 12,9

603 0,7 0,9 4,8

621 1,5 1,2 6,4

654 1,9 1,3 8,6

SBGL 3,1 1,9 9,18

SBRJ 2,4 2,1 12,75

SBSC 3,2 2,1 12,75 Tabela 5 : Média, desvio padrão e intensidade máxima do vento

Fonte: Hackerott (2013)

Analisando o regime de ventos do município de Itaboraí, através dos dados apresentados na

tabela a seguir (CLIMATEMPO, 2014), considera-se viável a implantação de um parque eólico para

na região, considerando que para as torres serem tecnicamente aproveitáveis, é sugerido uma

velocidade mínima do vento entre 6,5 a 7,5 m/s para larga escala de geração. Para utilização de


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sistemas pequenos, o mínimo para viabilidade econômica ou técnica é uma média de 3,5 a 4,5 m/s

(PUCRS, 2014).

Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, em apenas 13℅ da superfície terrestre

consegue-se alcançar a velocidade média dos ventos superior a 7 m/s (ANEEL, 2005).

Tabela 6: Dados de ventos para a superfície de Itaboraí no dia 28/11/2014

Fonte: Climatempo (2014)

4.3.3 Viabilidade para implantação do parque eólico

A implantação de um parque eólico depende especificamente do regime de ventos da região

para análise de viabilidade. Conforme já indicado, a região sudeste é considerada como de grande

potencial eólico, mas apresenta baixos investimentos nesse segmento energético.

A partir das análises desenvolvidas e do regime de ventos para a região que sofrem influência

das principais massas de ventos que vem da Baia de Guanabara e dos dados específicos do regime de

ventos do Município de Itaboraí, foram analisadas as opções locacionais para a implantação das torres,

sendo estes detalhados a seguir:

A primeira opção indicada seria no entorno do COMPERJ, a oeste no sentido da baia de

Guanabara face a existência de ser uma área de tabuleiros e pastagens, podendo ser utilizadas através

de acordos de arrendamento ou desapropriação, se necessário como pode ser observado nas indicações

com triângulos em vermelho na imagem a seguir:


16

Figura 3: Imagem da área do entorno do COMPERJ.

Fonte: Google earth (2014)

Outra área analisada foi o 8º. distrito do município – Pachecos, cuja área é predominantemente

rural, composta por sítios e pequenas propriedades e cuja localização favorece a instalação por receber

ventos originados no mar e vindos da região de Maricá, além da altitude que varia de 45 a 90 metros,

sendo os pontos de instalação identificados na imagem com os triângulos em vermelho.


17

Figura 4: Imagem da área do 8º. distrito - Pachecos

Fonte: Google earth (2014)

4.3.4 Gasto energético em Itaboraí

Com base em dados fornecidos pela Concessionária Ampla S/A. foi possível estabelecer a

quantidade de medidores instalados no município e o consumo médio por cliente de forma a

possibilitar as extrapolações necessárias ao processo comparativo de custos e gasto energético.

TOTAL DE CLIENTES RESIDENCIAL Média de consumo por Cliente

128.678 176 Kwh

Tabela 7: Número de Clientes Residenciais e consumo médio

Fonte: AMPLA (2014)

Ainda segundo a Concessionária, o valor do Kw/h é R$ 0,56, sendo projetado assim um custo

médio por cliente de R$ 98,56, totalizando assim um custo médio mensal de R$ 12.682.503,68 em

contas de energia para clientes residenciais, não considerados para efeito desse estudo os clientes

comerciais e industriais.

No caso específico da Prefeitura, dados fornecidos pelo responsável pela gestão das contas de

energia do Município, a média mensal dos gastos com energia pela prefeitura de Itaboraí é de

aproximadamente R$ 800.000,00 tendo um consumo estimado de 1.428.571,42 Kw.

4.3.5 Custos gerais de implantação

Os investimentos para implantação de um parque eólico levam em conta variáveis essenciais

como: a tecnologias dos rotores, os custos e a facilidade; segurança da implantação, sendo escolhida

para fins comparativos o modelo IV-82 da IMPSA WIND pelas características que se adequam de

forma mais apropriada ao contexto municipal.

A escolha do IV-82 tem base de referência de escolha de variável essencial, destacando o

regime de ventos da região dentro dos Vm= 6.0 ATÉ 12.2m/s (Vento Médio), dentro da faixa de

operação de capacidade de absorção do IV-82. Seu limite de Vref= 52m/sm (Velocidade de

Sobrevivência), ou seja o IV-82 entra em parada instantânea com a velocidade de 52m/sm, na região,

raramente encontra-se essa constante, exceto em condições climáticas adversas do tradicional

(Tempestades, entre outras) (IMPSA, 2014).

A torre de sustentação do IV-82 não excede altura de 100 Metros, podendo ser fabricada em

aço carbono tradicional. O segmento em aço aumenta a vida útil do produto para 20 anos, embora


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necessite maior controle e manutenção de tratamento de superfície, evitando deterioração e

contaminações com o tempo (IMPSA, 2014).

Tabela

8: Caracte

rísticas

Técnica

s do

modelo

IV-82

Fonte: IMPSA

(2014)

Para

fins de

ansaio

e após

avaliar o modelo de torre, foi utilizado o número de 10 (dez) torres eólicas e investimento total de R$

83.000,000,00 sem o custo das linhas de transmissão.

Tabela de Custos

Etapas Valor (R$)

Fundações estrutural e base Civil; R$ 500.000,00

3 Pás: R$ 1.800.000,00

Compra modular em aço da torre R$ 2.000.000,00

Sistema Integrado, com aerogerador R$ 4.000.000,00

Total de cada torre: R$ 8.300.000,00 Tabela 9: Tabela de Custos

Fonte: adaptado de IMPSA (2014)

Em uma comparação com o parque de Osório/RS, pode-se perceber a diferença entre os modelos

utilizados e a capacidade de atendimento, bem como os custos envolvidos.

DADOS GERAIS

Potência Unitária 1, 5 MW

Vida útil do produto 20 anos

Velocidade de sobrevivência 52,5 m/s - 59,5 m/s

Normas do projeto IEC WT- 01 ; IEC 61400-1

Classe I- A ; III - A ; I-S; IIII-S

ROTOR

Diâmetro 70 m ; 77 m ; 82 m

Sentido de rotação Sentido horário

Quantidade de pás 3

Comprimento da pás L= 34 m (Ø70), L=37,25 m(Ø77) L= 40 m

(Ø82),L= 42 m (Ø87)

Material da pás Fibra de vidro e resina, com proteçao contra radiaçao

ultravioleta e descargas atmosférica

Controle de potência Passo variável

COMPARATIVOS

Parque Eólico Osório –RS

Parque Eólico Itaboraí -

RJ

Quantidade de Aerogeradores 75 aerogerador 10 aerogerador

Tecnologia ENERCON IMPSA

Potencial Nominal do

aerogerador 2,0 MW 1,5 MW


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Tabela 10: Comparativos do Parque Eólico de Osório - RS e o Parque Eólico de Itaboraí - RJ

Fonte: adaptado de Ventos do Sul Energia (2014)

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

No âmbito de premissas energéticas, o investimento em um parque eólico no município poderia

trazer uma economia de gastos com energia na administração pública e atender à população em geral,

podendo ser a iniciativa estendida para atender a iniciativa privada suprindo suas demandas de

consumo.

Outro aspecto de destaque refere-se ao fato do Brasil ser signatário do Protocolo de Kyoto e

integrante das discussões do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) sendo

compromisso dos países a busca da sustentabilidade energética através do aumento dos investimentos

em fontes alternativas e alinhado com os esforços internacionais, o município de Itaboraí pode se

tornar referência.

Destaca-se o fato de que um investimento desse porte e natureza gera em média 500 empregos

diretos e indiretos, movimentando e aquecendo a economia do município.

Os parques eólicos instalados no mundo e no Brasil sempre começam com um projeto pequeno

e piloto demonstrando a viabilidade de implantação e posteriormente foram incrementados com mais

torres ou com novos projetos e onde se destaca a prevalência dos pontos favoráveis na implantação de

fontes alternativas e seus benefícios, sendo também atraentes para novos investidores quando o projeto

entra em operação.

A geografia brasileira e em particular a do Município é favorável ao desenvolvimento e uso

dessa tecnologia, com áreas de planície e pequenas formações elevadas que propiciam a circulação dos

ventos.

O investimento do Município na implantação de 10 (dez) torres eólicas seria um marco

ambiental regional, podendo atrair a atenção da comunidade nacional e internacional e

consequentemente ampliando a possibilidade de investimentos.

O projeto piloto seria destinado inicialmente para atender residências, sendo verificada a

viabilidade do projeto pois seria capaz de suprir a necessidades em torno de 1.354 residências com

quatro pessoas, atendendo inicialmente a 1,3 % de um total de 128.678 residências identificadas.

Capacidade Instalada 150 MW 15 MW

Capacidade de cada torre por

mês 722 pessoas 542 pessoas

Equivale ao consumo Anual 650.000 pessoas 65.000 pessoas

Equivale ao consumo Mensal 54.166 pessoas 5.417 pessoas

Investimento Total R$ 670.000.000,00 R$ 83.000.000,00


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Extrapolando os números com base no parque eólico de Osório-RS na tabela a seguir, seriam

necessárias 422 torres para suprir plenamente a demanda residencial de energia no Município com

base na população atual ao custo total de R$ 3.502.600,00 e vida útil mínima prevista das torres de 20

anos.

A energia eólica ainda é uma energia que deve ser utilizada como complementar a outras fontes

geradoras e não para suprir a capacidade total em decorrência de fatores limitantes como o vento e o

elevado custo inicial, devendo ser parte de um plano de investimentos em geração.

O investimento nas dez torres eólicas, se voltadas a atender à demanda do setor público,

poderia auxiliar na redução de gastos com energia pelo Município, sendo viabilizadas através de

recursos do governo federal a partir do PROINFA.

Outro aspecto de destaque diz respeito a redução de emissões por energia que deixaria de ser

gerada por outras fontes não renováveis, onde as 10 (dez) torres previstas contribuiriam com números

significativos conforme a tabela a seguir:

Tabela 11: Emissões evitadas

Fonte: Elaborado pelo autor adaptado de Ventos no Sul energia (2014)

Com base nas análises desenvolvidas e nas características do município foi possível inferir que

a implantação do parque eólico é viável e considerando as questões envolvidas, necessário do ponto de

vista ambiental, social e econômico, sendo o valor do investimento amortizando entre 9 a 10 anos e

levando em conta a vida útil de 20 anos prevista para as torres, seriam 10 anos de economia gerada,

além da possibilidade real de diversificação na utilização das fontes da matriz energética.

5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

O estudo possibilitou discutir as diversas fontes energéticas e a ampliação de seu

desenvolvimento e uso no mundo em decorrência da crise ambiental instalada e na busca pela

diminuição dos impactos negativos gerados pelas atuais fontes energéticas derivadas de matriz fóssil,

que contribuem de forma significativa para ampliar os problemas ambientais.

EMISSÕES EVITADAS

2,361 ton de dióxido de carbono

123,055 barris de Petróleo

9.550,41 plantio de árvores

5.500,331 m³ de gás natural

3,376 ton de contaminantes (SO x NO x poeiras e cinzas)


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No caso do Brasil, o país vem aumentando seus investimentos em geração a partir de fontes

alternativas, mesmo com sua matriz energética sendo 67,05% só em energia hidráulica, uma energia

considerada limpa, diferentemente de outros países que só tem no máximo 13% de suas fontes geradas

por energia limpa.

O que se percebe é que a cada ano que passa o custo da implantação das estruturas dos

geradores de base eólica fica mais acessível em função de novas tecnologias, tornando essa uma

energia cada vez mais competitiva no mercado, tornando-se mais viável a busca de alternativas mais

sustentáveis.

Umas das vantagens da energia eólica entre as outras fontes alternativas é o tempo de

instalação das torres eólicas, que fica em torno de 18 meses o que na instalação de infraestruturas para

geração a partir de outras fontes mais convencionais o tempo é de cerca de 24 meses ou mais, sendo

um dos diferenciais da energia eólica em relação às demais fontes alternativas no que se refere ao

processo de instalação.

A energia eólica tem o custo mais elevado do que as fontes não renováveis, e entre as energias

alternativas ela tem o preço mais acessível, custo de operação baixo e tem impacto mínimo sobre o

ambiente, gerando inclusive redução indireta de carbono emitido de outras fontes que foram

substituídas.

Sobre a implantação de um parque eólico no Município de Itaboraí, verificou-se que esse tipo

de iniciativa é viável, apesar do elevado custo, devendo ser considerada como fonte complementar e

em conjunto com outras fontes geradoras como a energia solar como forma de auxiliar e amenizar o

estresse sobre a principal matriz geradora utilizada - hidráulica.

Por mais que o investimento inicial seja alto, foi demonstrado que é uma opção

economicamente viável, mas com retorno no longo prazo, o que para iniciativa privada é um fator

limitante.

O estudo indicou ainda para os benefícios ambientais e sociais advindos da instalação do

parque, além de ampliar a visibilidade do Município no contexto ambiental, sendo alçado a referência

no Estado do Rio de Janeiro, o que pode se traduzir em maior interesse de investidores e instalação de

empresas, gerando novos empregos e renda, além de viabilizar maior aporte de recursos do governo

federal através do PROINFA.

Outro aspecto destacado e a redução no custo final repassado ao consumidor, atendendo

inicialmente as populações menos favorecidas, se traduzindo em política pública de inclusão social.


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Não pretender esgotar as discussões sobre o tema, sendo este um exercício para a análise de

viabilidade na implantação de parques geradores de base eólica e será utilizado para o

desenvolvimento de novos estudos pela autora em futuro próximo.

REFERÊNCIAS

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alternativas energÉticas no plano municipal uma … · resumo: o presente estudo buscou analisar...

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