energias renováveis - riqueza sustentável ao alcance da sociedade

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A questão energética sempre esteve entre as preocupações doConselho de Altos Estudos e Avaliação Tecnológica da Câmara dosDeputados. O primeiro livro desta coleção tratou, com grande êxito,da questão do biodiesel, num momento em que o tema aindaera visto como aposta incerta de cientistas visionários.Ao enfocar o tema das energias renováveis, os Cadernos de AltosEstudos,mais uma vez, procuram iluminar uma questão que estáentre as mais importantes para o futuro do País.Ainda que a abundância de grandes rios conduza a uma opçãopreferencial pela energia hidrelétrica, não há dúvida, entre os estudiososdo assunto, de que é preciso diversificar nossa matriz energética,ampliando as opções que tenham pouco impacto sobre omeio ambiente.O estímulo para novos investimentos em fontes alternativas deenergia passa por oferta de recursos e de crédito e também peladefinição de um marco legal compatível com as demandas de umnovo paradigma tecnológico capaz de sustentar a ampliação domodelo nacional de produção de energia.A complexa articulação desses problemas foi exposta de maneiraclara e abrangente pelos textos que compõem mais esta contribuiçãodo Conselho de Altos Estudos para o debate dos temas emdestaque na agenda nacional.O resultado que agora chega às mãos do público será muito útilpara estimular a mudança de mentalidades, imprescindível paraque as conclusões teóricas se transformem em decisões políticas.Deputado Marco MaiaPresidente da Câmara dos DeputadosSe existem setores em que o Brasil sente o peso de estruturas quedevem ser modernizadas, a produção de energia é um deles. Aindaque o modelo vigente, tradicionalmente apoiado em grandesplantas geradoras, tenha cumprido seu papel, não há mais comofugir das evidências que apontam para a necessidade de criarmosformas alternativas de produção de energia renovável.Se, por um lado, temos a sorte de dispor de imenso potencial hidrelétrico,por outro lado, vemos que o modelo atual precisa sercorrigido e adaptado para as necessidades das futuras gerações.Temos procurado evoluir no plano educacional, na produtividade daindústria e da agricultura, na distribuição de renda e na estabilidademonetária. Chegou a hora de enfrentarmos a questão da energia,sem medo de testar a validade de velhos preconceitos, transformadosem tabus por hábitos arraigados e interesses inconfessáveis.A incorporação, à nossa matriz energética, de estruturas descentralizadasde geração de energia é um avanço necessário e irrefreável.Quanto mais cedo dermos esse passo, menores os custos paraa sociedade e maiores os retornos para o projeto de desenvolvimentosustentável que todos desejam.Não faz sentido impedir que um pequeno produtor rural produzaenergia a partir de biomassa e seja remunerado por esse produto.A verdade é que ele deve ser incentivado, de todas as formas, acompletar esse projeto.As dificuldades que enfrentamos para realizar uma mudança deparadigma são de natureza técnica e legal, mas, acima de tudo,cultural. Estamos acostumados a pensar em grandes projetospara hidrelétricas ou termelétricas e achamos que eles bastampara as necessidades brasileiras.As pessoas que trabalham com a estrutura atual resistem a mudanças,porque temem o terreno desconhecido no qual a quantificaçãode variáveis não está definida e os resultados futuros nãoforam totalmente formatados.Mas é preciso avançar. Se quisermos manter o atual perfil de nossamatriz energética – cerca de 45% de energia renovável, contra 13%na média mundial -, devemos atentar para os limites da produçãohidrelétrica, que se tornarão mais evidentes no longo prazo.A opção pela energia renovável decorre, entre outras coisas, dos efeitosnocivos das mudanças climáticas, da necessidade de segurançaenergética e da preferência pelo desenvolvimento sustentável.Não podemos ignorar a questão ecológica urgente, cada vez maisprioritária na agend

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  • 10Cadernos de Altos Estudos 10

    Cad

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    ltos Estu

    do

    s

    Conhea outros ttulos da srie Cadernos de Altos Estudos na pgina do Conselho: www.camara.gov.br/caeat

    ou na pgina da Edies Cmara, no portal da Cmara dos Deputados: www2.camara.gov.br/documentos-e-pesquisa/publicacoes/edicoes

    A Cmara Pensando o Brasil

    Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Energias RenovveisEnergias Ren

    ovveis: Riq

    ueza Su

    stentvel ao

    Alcan

    ce da So

    ciedad

    e

  • | |

    EnErgias rEnovvEisriqueza sustentvel ao alcance da sociedade

  • Mesa Diretora da Cmara dos Deputados54 legislatura 2 sesso legislativa ordinria 2011-2015

    PresidnciaPresidente: Marco Maia 1a vice-Presidente: rose de Freitas2 vice-Presidente: eduardo da Fonte

    Secretrios1 secretrio: eduardo Gomes 2 secretrio: Jorge tadeu Mudalen 3 secretrio: inocncio oliveira 4 secretrio: Jlio delgado

    Suplentes de Secretrios1 suplente: Geraldo resende 2 suplente: Manato 3 suplente: carlos eduardo cadoca 4 suplente: srgio Moraes

    Diretor-Geralrogrio ventura teixeira

    Secretrio-Geral da Mesasrgio sampaio contreiras de almeida

  • | |

    cmara do deputadosconselho de altos estudos e avaliao tecnolgica

    EnErgias rEnovvEisriqueza sustentvel ao alcance da sociedade

    relator

    Pedro uczai

    deputado Federal

    equipe tcnica

    Wagner Marques tavares (coordenador)

    alberto Pinheiro de queiroz Filho

    consultores legislativos

    centro de documentao e informaoedies cmaraBraslia / 2012

  • Conselho de Altos Estudos e Avaliao Tecnolgica

    Presidentedeputado inocncio oliveira

    Titularesariosto Holandaarnaldo JardimBonifcio de andradaFlix Mendona JniorJaime MartinsJorge tadeu MudalenMauro Benevidesnewton limaPedro uczaiteresa suritaWaldir Maranho

    Suplentescsar colnagoFernando MarroniJesus rodriguesJos HumbertoJos linharesluciana santosMiro teixeiraPastor Marco FelicianoPaulo FolettoPedro chaves

    Secretrio Executivoluiz Henrique cascelli de azevedo

    Coordenao de Articulao InstitucionalPaulo Motta

    Coordenao da SecretariaMrcio coutinho vargas

    Conselho de Altos Estudos e Avaliao Tecnolgica CAEATGabinete 566a anexo iiicmara dos deputadosPraa dos trs PoderesceP 70160-900Braslia dFtel.: (61) 3215-8626e-mail: [email protected]/caeat

    CMARA DOS DEPUTADOS

    DIRETORIA LEGISLATIVAdiretor: afrsio vieira lima Filho

    CONSULTORIA LEGISLATIVAdiretor: luiz Henrique cascelli de azevedo

    CENTRO DE DOCUMENTAO E INFORMAOdiretor: adolfo c. a. r. Furtado

    COORDENAO EDIES CMARAdiretora: Maria clara Bicudo cesar

    Apoio do Departamento de Taquigrafia, Reviso e Redaodiretora: cssia regina ossipe Martins Botelho

    Criao do projeto grficoely Borges

    Diagramao e adaptao do projeto grficoMariana rausch chuquer e Patrcia Weiss

    Capaana Marusia Pinheiro lima Meneguin e alan santos alvetti

    Revisosecretaria do caeat

    Cmara dos Deputadoscentro de documentao e informao cedicoordenao edies cmara coedianexo ii Praa dos trs PoderesBraslia (dF) ceP 70160-900telefone: (61) 3216-5809; fax: (61) [email protected]

    sriecadernos de altos estudos

    n. 10

    dados internacionais de catalogao-na-publicao (ciP) coordenao de Biblioteca. seo de catalogao.

    energias renovveis : riqueza sustentvel ao alcance da sociedade / relator: Pedro uczai ; equipe tcnica: Wagner Marques tavares (coord.), alberto Pinheiro de queiroz Filho [recurso eletrnico]. Braslia : cmara dos deputados, edies cmara, 2012.

    273 p. (srie cadernos de altos estudos ; n. 10)

    acima do ttulo : cmara dos deputados, conselho de altos estudos e avaliao tecnolgica.

    isBn 978-85-736-5974-0

    1. Fonte renovvel de energia, Brasil. 2. desenvolvimento sustentvel, Brasil. 3. Poltica energtica, Brasil. i. uczai, Pe-dro. ii. tavares, Wagner Marques. iii. queiroz Filho, alberto Pinheiro de. iv. srie.

    cdu 620.91(81)

    isBn 978-85-736-5973-3 (brochura)isBn 978-85-736-5974-0 (e-book)

  • 5Sum

    rio

    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    SUMRIO

    APRESENTAO _________________________________________________9deputado Marco Maia

    PREFCIO ______________________________________________________11deputado inocncio oliveira

    Nota Introdutria _______________________________________________15deputado Pedro uczai

    RELATRIO _____________________________________________________19

    Fontes Renovveis de Energia no Brasil e no Mundo __________________21

    1. introduo: energia no mundo _________________________________21

    2. Por que renovveis ___________________________________________22

    2.1 segurana energtica __________________________________23

    2.2 desenvolvimento sustentvel ___________________________24

    2.3 Mudanas climticas __________________________________25

    2.3.1 aumento da concentrao de gases de efeito estufa ____26

    2.3.2 evidncias do aquecimento global __________________27

    2.3.3 consequncias do aquecimento ____________________29

    2.3.4 importncia da mitigao _________________________32

    2.3.5 conveno-quadro das naes unidas sobre a mudana do clima _______________________________33

    2.3.6 energias renovveis e mudanas climticas ___________34

    3. Polticas para fomentar as fontes renovveis de energia _____________35

    3.1 Barreiras s fontes renovveis de energia __________________35

    3.1.1 Falhas de mercado e barreiras econmicas ___________35

    3.1.2 Barreiras de informao ___________________________36

    3.1.3 Barreiras socioculturais ___________________________36

    3.1.4 Barreiras institucionais e polticas ___________________36

    3.2 Polticas de incentivo s fontes renovveis _________________37

  • 6 Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis:

    Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Sum

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    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    3.2.1 Pesquisa e desenvolvimento _______________________38

    3.2.2 Polticas para implantao de fontes renovveis _______39

    3.2.2.1 incentivos fiscais ____________________________40

    3.2.2.1.1 subsdios diretos ______________________40

    3.2.2.1.2 incentivos tributrios ___________________41

    3.2.2.2 Mecanismos estatais de financiamento __________42

    3.2.2.3 Polticas regulatrias _________________________43

    4. Principais fontes de energia renovvel no mundo __________________46

    4.1 energia solar _________________________________________46

    4.1.1 energia solar fotovoltaica __________________________46

    4.1.1.1 tecnologia _________________________________46

    4.1.1.2 status _____________________________________48

    4.1.1.3 Preos _____________________________________51

    4.1.2 energia termossolar ______________________________53

    4.1.2.1 tecnologia _________________________________53

    4.1.2.2 status _____________________________________54

    4.1.3 energia solar termoeltrica ________________________57

    4.1.3.1 tecnologias_________________________________57

    4.1.3.2 status _____________________________________59

    4.1.3.3 custos _____________________________________60

    4.2 Biomassa para a produo de eletricidade e co-gerao ______61

    4.2.1 Matrias-primas _________________________________61

    4.2.2 tecnologias _____________________________________61

    4.2.2.1 queima conjunta ____________________________62

    4.2.2.2 queima em usinas dedicadas biomassa ________62

    4.2.2.3 Gaseificao ________________________________63

    4.2.2.4 digesto anaerbica _________________________64

    4.2.3 status _________________________________________64

    4.3 Hidroeletricidade _____________________________________65

    4.3.1 tecnologia ______________________________________65

    4.3.2 status _________________________________________67

    4.3.3 custos _________________________________________69

    4.4 energia elica ________________________________________70

    4.4.1 tecnologia ______________________________________70

  • 7Sum

    rio

    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    4.4.2 status _________________________________________71

    4.4.3 custos _________________________________________73

    4.5 energia geotrmica ___________________________________74

    4.6 energia dos oceanos ___________________________________75

    5. Principais pases e suas polticas ________________________________76

    5.1 introduo___________________________________________76

    5.2 alemanha ___________________________________________77

    5.3 espanha _____________________________________________85

    5.4 estados unidos _______________________________________90

    5.5 china _______________________________________________92

    6. energias renovveis no Brasil ___________________________________94

    6.1 Matriz energtica nacional ______________________________94

    6.2 leis sobre fontes renovveis no Brasil (setor eltrico) _________97

    6.3 energia eltrica ______________________________________104

    6.3.1 energia hidrulica _______________________________105

    6.3.2 eletricidade da biomassa _________________________109

    6.3.2.1 Bagao de cana-de-acar ___________________109

    6.3.2.2 lixvia ____________________________________111

    6.3.2.3 resduos de madeira ________________________111

    6.3.2.4 Biogs ____________________________________112

    6.3.2.5 casca de arroz _____________________________113

    6.3.2.6 capim elefante _____________________________113

    6.3.2.7 carvo vegetal _____________________________113

    6.3.2.8 leo de palmiste ___________________________113

    6.3.3 energia elica __________________________________114

    6.3.4 energia solar ___________________________________116

    6.3.4.1 Potencial solar brasileiro _____________________116

    6.3.4.2 solar fotovoltaica ___________________________118

    6.3.4.3 energia termossolar _________________________122

    7. concluses finais ____________________________________________124

    8. referncias ________________________________________________131

    CONTRIBUIES ESPECIAIS ______________________________________139

    1. a Poltica energtica atual e as Fontes renovveis de energia ________141Mauricio tiomno tolmasquim

  • 8 Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis:

    Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Sum

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    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    2. as Perspectivas da Gerao distribuda no Brasil __________________153rui Guilherme altieri silva e Marco aurlio lenzi castro

    3. os Microaproveitamentos Hidrulicos e a Gerao descentralizada ___173augusto nelson carvalho viana e Fabiana Gama viana

    4. energia solar Fotovoltaica no Brasil: situao atual e Perspectivas para estabelecimento de indstrias apoiadas em Programas de P&d e Financiamento ______________________________________193adriano Moehlecke e izete zanesco

    5. o Produto Biogs: reflexes sobre sua economia __________________213ccero Bley Jr.

    6. Fontes de Financiamento e dificuldades para a obteno de recursos para Projetos no campo das Fontes alternativas renovveis de energia na regio sul do Brasil _________________________________235rogrio Gomes Penetra

    PROPOSIES LEGISLATIVAS _____________________________________251

    requerimento ________________________________________________253

    indicao no 2.935, de 2012 _____________________________________254

    Projeto de lei n 3.924, de 2012 __________________________________258

  • 9Ap

    rese

    nta

    o

    Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    APRESENTAO

    a questo energtica sempre esteve entre as preocupaes do

    conselho de altos estudos e avaliao tecnolgica da cmara dos

    deputados. o primeiro livro desta coleo tratou, com grande xi-

    to, da questo do biodiesel, num momento em que o tema ainda

    era visto como aposta incerta de cientistas visionrios.

    ao enfocar o tema das energias renovveis, os Cadernos de Altos

    Estudos, mais uma vez, procuram iluminar uma questo que est

    entre as mais importantes para o futuro do Pas.

    ainda que a abundncia de grandes rios conduza a uma opo

    preferencial pela energia hidreltrica, no h dvida, entre os estu-

    diosos do assunto, de que preciso diversificar nossa matriz ener-

    gtica, ampliando as opes que tenham pouco impacto sobre o

    meio ambiente.

    o estmulo para novos investimentos em fontes alternativas de

    energia passa por oferta de recursos e de crdito e tambm pela

    definio de um marco legal compatvel com as demandas de um

    novo paradigma tecnolgico capaz de sustentar a ampliao do

    modelo nacional de produo de energia.

    a complexa articulao desses problemas foi exposta de maneira

    clara e abrangente pelos textos que compem mais esta contri-

    buio do conselho de altos estudos para o debate dos temas em

    destaque na agenda nacional.

  • 10 Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis:

    Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Ap

    rese

    nta

    o

    o resultado que agora chega s mos do pblico ser muito til

    para estimular a mudana de mentalidades, imprescindvel para

    que as concluses tericas se transformem em decises polticas.

    Deputado Marco Maia

    Presidente da cmara dos deputados

  • 11

    Pref

    cio

    Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    PREFCIO

    se existem setores em que o Brasil sente o peso de estruturas que

    devem ser modernizadas, a produo de energia um deles. ain-

    da que o modelo vigente, tradicionalmente apoiado em grandes

    plantas geradoras, tenha cumprido seu papel, no h mais como

    fugir das evidncias que apontam para a necessidade de criarmos

    formas alternativas de produo de energia renovvel.

    se, por um lado, temos a sorte de dispor de imenso potencial hi-

    dreltrico, por outro lado, vemos que o modelo atual precisa ser

    corrigido e adaptado para as necessidades das futuras geraes.

    temos procurado evoluir no plano educacional, na produtividade da

    indstria e da agricultura, na distribuio de renda e na estabilidade

    monetria. chegou a hora de enfrentarmos a questo da energia,

    sem medo de testar a validade de velhos preconceitos, transforma-

    dos em tabus por hbitos arraigados e interesses inconfessveis.

    a incorporao, nossa matriz energtica, de estruturas descen-

    tralizadas de gerao de energia um avano necessrio e irrefre-

    vel. quanto mais cedo dermos esse passo, menores os custos para

    a sociedade e maiores os retornos para o projeto de desenvolvi-

    mento sustentvel que todos desejam.

    no faz sentido impedir que um pequeno produtor rural produza

    energia a partir de biomassa e seja remunerado por esse produto.

    a verdade que ele deve ser incentivado, de todas as formas, a

    completar esse projeto.

  • 12 Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis:

    Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Pref

    cio

    as dificuldades que enfrentamos para realizar uma mudana de

    paradigma so de natureza tcnica e legal, mas, acima de tudo,

    cultural. estamos acostumados a pensar em grandes projetos

    para hidreltricas ou termeltricas e achamos que eles bastam

    para as necessidades brasileiras.

    as pessoas que trabalham com a estrutura atual resistem a mu-

    danas, porque temem o terreno desconhecido no qual a quanti-

    ficao de variveis no est definida e os resultados futuros no

    foram totalmente formatados.

    Mas preciso avanar. se quisermos manter o atual perfil de nossa

    matriz energtica cerca de 45% de energia renovvel, contra 13%

    na mdia mundial -, devemos atentar para os limites da produo

    hidreltrica, que se tornaro mais evidentes no longo prazo.

    a opo pela energia renovvel decorre, entre outras coisas, dos efei-

    tos nocivos das mudanas climticas, da necessidade de segurana

    energtica e da preferncia pelo desenvolvimento sustentvel.

    no podemos ignorar a questo ecolgica urgente, cada vez mais

    prioritria na agenda internacional. nem tampouco podemos dei-

    xar de criar fontes alternativas para diversificar e complementar a

    atual matriz energtica.

    alm disso, a descentralizao da produo de energia tem um

    efeito altamente positivo sobre a economia, incentivando novas

    cadeias produtivas, com gerao de emprego e renda em lugares

    onde pequenos ganhos produzem grande resultados. a criao e

    desenvolvimento de tecnologias voltadas para as necessidades lo-

    cais uma questo estratgica para o Pas.

    o Brasil possui as maiores reservas do mundo de silcio, matria-

    prima dos painis fotovoltaicos. e, no entanto, no possui capa-

    cidade instalada para processar o minrio, nem para produzir os

    equipamentos para captao de energia solar.

    esse exemplo confirma que, muitas vezes, o pequeno projeto de

    gerao de energia rentvel ao longo do tempo, mas o produtor

  • 13

    Pref

    cio

    Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    no dispe de recursos para o investimento inicial, o que, por sua,

    vez, desestimula a produo de equipamentos.

    Para romper esse crculo vicioso, precisamos ter uma ao efetiva

    em pelo menos trs linhas de atuao: incentivos fiscais e tribu-

    trios; linhas de financiamento, para quem produz e para quem

    compra a energia; e novo marco regulatrio.

    o incentivo criao de uma rede de produo de energias alter-

    nativas renovveis uma necessidade indiscutvel para o desen-

    volvimento sustentvel. quanto antes colocarmos em prtica os

    conceitos que norteiam essa concluso inegvel, mais rapidamen-

    te nos moveremos na direo de uma estrutura gil e moderna,

    compatvel com as expectativas da sociedade brasileira.

    Deputado Inocncio Oliveira

    Presidente do conselho de altos estudos e avaliao tecnolgica

  • 15

    Not

    a in

    tro

    dut

    ri

    a

    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    NOTA INTRODUTRIA

    a todo o momento nos chegam notcias, muitas vezes dramticas,

    que do conta do agravamento das alteraes climticas causa-

    das pelos desequilbrios ecolgicos provocados pelas atividades

    humanas. essa realidade exige uma mobilizao internacional que

    promova as mudanas necessrias para que o desenvolvimento da

    humanidade ocorra de maneira mais harmoniosa em relao ao

    meio ambiente.

    torna-se, portanto, inevitvel a implantao de um novo paradig-

    ma, que implique a utilizao de tecnologias modernas e limpas,

    antes pouco exploradas. surgem, assim, novos mercados e, asso-

    ciadas a estes, novas cadeias produtivas.

    acreditamos que esta uma oportunidade mpar para que o Brasil

    aproveite esse raro processo de mudanas para adotar solues

    que promovam a unio do desenvolvimento tecnolgico e econ-

    mico com a mxima incluso social.

    nesse contexto, este estudo tem o objetivo de propor aprimoramen-

    tos na legislao brasileira, com a finalidade de superar barreiras e

    criar mecanismos de incentivo que contribuam para a utilizao das

    fontes renovveis de energia de maneira diversificada e sustentvel,

    valorizando as potencialidades regionais, o desenvolvimento tecno-

    lgico e a gerao de empregos. Para tanto, procuramos examinar

    as tecnologias disponveis, as polticas adotadas internacionalmente

    e os resultados obtidos, bem como a situao dessas fontes no Brasil

    e as normas jurdicas que disciplinam seu aproveitamento.

  • 16 Cadernos de Altos Estudos 10Energias Renovveis:

    Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    Not

    a in

    tro

    dut

    ri

    a

    Para subsidiar os trabalhos, o conselho de altos estudos e ava-

    liao tecnolgica realizou palestras com especialistas do setor

    energtico e promoveu um seminrio internacional. alm disso,

    apoiou o Frum sobre energias renovveis e consumo respons-

    vel (iv sustentar 2011), em chapec, santa catarina.

    a primeira dessas atividades ocorreu no ms de maio de 2011,

    quando os pesquisadores da universidade Federal do rio de Janei-

    ro (uFrJ), nivalde de castro e Guilherme dantas, realizaram apre-

    sentao denominada caractersticas da expanso Hidroeltrica

    e a necessidade de implementao de Gerao complementar.

    nessa oportunidade, os especialistas mostraram a importncia de

    se desenvolver o potencial das fontes renovveis no Brasil, com o

    propsito de complementar a gerao das hidreltricas, uma vez

    que as novas usinas, em geral, so a fio dgua, no possuindo re-

    servatrios que possam compensar a variao sazonal das aflun-

    cias hdricas.

    entre 29 e 31 de agosto de 2011, a 4 edio do Frum realizado

    em chapec colocou o debate sobre a sustentabilidade do plane-

    ta na agenda do parlamento catarinense. no decorrer do evento,

    foram apresentadas palestras referentes a questes regulatrias e

    legais concernentes s fontes renovveis de energia, bem como

    experincias de sua utilizao na china, ndia e Portugal.

    em 14 de setembro de 2011, o conselho de altos estudos e avalia-

    o tecnolgica promoveu, no auditrio nereu ramos da cmara

    dos deputados, o seminrio internacional Fontes renovveis de

    energia, que contou com a participao das maiores autoridades

    do planejamento energtico brasileiro, alm de proeminentes tc-

    nicos, nacionais e internacionais, que militam no campo das ener-

    gias renovveis. Foram debatidos os temas:

    poltica energtica e as fontes renovveis de energia;

    desafios para a insero da gerao descentralizada no siste-ma eltrico brasileiro;

  • 17

    Not

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    tro

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    a

    Cadernos de Altos Estudos 10

    Energias Renovveis: Riqueza Sustentvel ao Alcance da Sociedade

    pesquisa e desenvolvimento em energias renovveis no Brasil;

    financiamento das fontes alternativas no Brasil.

    as palestras e os debates realizados no encontro foram bastante ri-

    cos e reveladores. o secretrio de Planejamento e desenvolvimen-

    to energtico do Ministrio de Minas e energia, sr. altino ventura

    Filho, por exemplo, noticiou que o governo federal est prestes a

    definir os caminhos do aproveitamento da energia solar no Brasil.

    o presidente da empresa Brasileira de Pesquisa energtica (ePe),

    dr. Maurcio tolmasquim, por sua vez, informou que os dois mi-

    lhes de casas que sero construdas no Minha casa, Minha vida,

    todas tero coletores solares. essa autoridade avaliou, ainda, que

    o aproveitamento da energia fotovoltaica nas residncias brasilei-

    ras j competitivo, pois seus custos so equivalentes s tarifas

    de energia eltrica, quando somados os impostos incidentes. J o

    dr. adriano Moehlecke, professor do ncleo de tecnologia e ener-

    gia solar da Puc do rio Grande do sul, a partir de sua experincia

    na construo de laboratrio e planta piloto para a fabricao de

    mdulos fotovoltaicos, e da elaborao de um plano de negcios

    para essa atividade, afirmou que vivel produzir clulas solares

    no Brasil.

    as exposies apresentaram grande convergncia com os objeti-

    vos do presente estudo e originaram artigos tcnicos, da mais alta

    qualidade, includos como anexos a esta publicao.

    Por fim, assinalamos que o conselho de altos estudos recebeu, no

    ms de maro ltimo, uma comitiva portuguesa, composta por

    tcnicos e autoridades locais. eles relataram a experincia de su-

    cesso do municpio de Moura, no campo da energia solar fotovol-

    taica, que alia desenvolvimento tecnolgico, econmico e social

    com a produo de energia limpa.

    as atividades mencionadas e o estudo tcnico realizado, que

    apresentado adiante, levaram elaborao de um projeto de lei

    que busca fomentar as fontes renovveis e de uma indicao ao

    Poder executivo Federal, sugerindo, no mesmo sentido, algumas

    medidas que se inserem em sua rea de competncia.

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    com este trabalho, acreditamos poder contribuir para o desenvol-

    vimento, no Brasil, de uma matriz energtica cada vez mais sus-

    tentvel e esperamos ainda ajudar a inspirar os parlamentares, os

    membros do Poder executivo das diversas esferas da unio e os

    cidados a juntos caminharmos nessa direo.

    Deputado Pedro Uczai

    relator

  • FONTES RENOVVEIS

    DE ENERGIA NO

    BRASIL E NO MUNDO

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    Fontes renovveis de energia no Brasil e no Mundo

    1. Introduo: Energia No Mundo

    A oferta de energia primria no mundo compe-se de 13% de fontes renovveis e 87% no renovveis (IEA, 2011a).

    A distribuio relativa dessas fontes apresentada na Figura 1.1. Po-de-se verificar o predomnio do petrleo, carvo mineral e do gs na-tural como principais energticos utilizados no mundo.

    Figura 1.1 Oferta primria de energia no mundo (2009)

    Fonte: IEA, 2011a

    Entre as fontes renovveis, a principal refere-se a combustveis e re-sduos, que corresponde a cerca de 10% das fontes primrias. Nessa categoria, cerca de 67% corresponde utilizao de lenha para

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    aquecimento e coco de alimentos nas residncias dos pases em de-senvolvimento, caracterizada por baixa eficincia.

    Quanto gerao de energia eltrica, a participao das fontes reno-vveis correspondeu, em 2009, a 19,5%. A participao de cada uma das fontes na produo de eletricidade apresentada na Figura 1.2, que mostra o predomnio do carvo mineral e do gs natural. Entre as fontes renovveis, destaca-se a energia hidrulica.

    Figura 2.2 Gerao de energia eltrica no mundo (2009)

    Fonte: IEA, 2011a

    Esse quadro de predomnio dos combustveis fsseis na matriz ener-gtica mundial fez surgir duas preocupaes principais, especialmen-te entre os pases mais desenvolvidos. So elas as questes relaciona-das segurana energtica e mitigao das mudanas climticas, que sero abordadas a seguir.

    2. Por que renovveis

    Nesse contexto de preocupaes com a segurana energtica e mu-danas climticas, a implantao de fontes renovveis essencial. Pela menor concentrao dos recursos naturais utilizados como fontes re-novveis, elas so capazes de prover maior segurana energtica aos pases que as utilizam, e seu aproveitamento em maior escala um dos principais instrumentos de combate s mudanas climticas de-correntes da elevao dos gases de efeito estufa na atmosfera.

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    Mas alm de prover esses benefcios, as fontes de energia renovveis, se implantadas apropriadamente, podem tambm contribuir para o desenvolvimento social e econmico, para a universalizao do aces-so energia e para a reduo de efeitos nocivos ao meio ambiente e sade (IPCC, 2011).

    2.1 Segurana energtica

    No que se refere segurana energtica, preciso considerar que exis-te uma certa dissonncia entre a localizao das maiores reservas de fontes fsseis e os maiores centros de consumo, especialmente quanto ao petrleo e gs natural. Assim, observa-se que as principais econo-mias mundiais so fortemente dependentes da importao de ener-gia, como mostrado na Tabela 2.1, o que torna suas economias mais vulnerveis a choques de preos e de oferta. A produo de energia renovvel a partir de fontes locais contribui para minimizar a exposi-o causada por essa dependncia externa de energia.

    A utilizao de fontes renovveis pelos pases pobres e em desenvolvi-mento tambm lhes proporciona importantes benefcios, como pro-teo contra choques de oferta ou o impacto de eventuais elevaes de preos de energticos importados em suas balanas de pagamento. Qunia e Senegal, por exemplo, comprometem mais da metade de seus ganhos com exportaes na importao de energia, enquanto a ndia compromete 45% (IPCC, 2011).

    Tabela 2.1 Dependncia externa de energia

    Pas Produo de Energia (MTep1)

    Importao de Energia (MTep)

    Participao das Importaes

    Itlia 27 141 84%Japo 94 384 80%Espanha 30 111 78%Alemanha 127 203 62%Frana 130 134 51%Estados Unidos 1.686 559 25%Reino Unido 159 55 26%

    1 MTep: milhes de toneladas equivalentes de petrleo.Fonte: IEA, 2011a

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    2.2 Desenvolvimento sustentvel

    O termo Desenvolvimento Sustentvel foi popularizado por meio do relatrio Nosso Futuro Comum, publicado, em 1987, pela Co-misso Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, da Orga-nizao das Naes Unidas (ONU).

    Esse documento, tambm conhecido como Relatrio Brundtland, estabeleceu a definio clssica para o desenvolvimento sustentvel como sendo o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presen-tes, sem comprometer a capacidade das geraes futuras de suprir suas prprias necessidades.

    A aceitao do relatrio pela Assembleia Geral da ONU deu ao termo relevncia poltica e, em 1992, na Conferncia das Naes Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, a Rio 92, os chefes de Estado presentes definiram os princpios do desenvolvimento sustentvel.

    O desenvolvimento sustentvel possui trs componentes principais, que so o desenvolvimento econmico, a equidade social e a proteo ambiental (ONU, 2010).

    A partir desses conceitos, verifica-se que, para a obteno do desen-volvimento sustentvel, torna-se essencial a utilizao de fontes re-novveis de energia, uma vez que as fontes fsseis no possuem os requisitos necessrios para se enquadrarem nessa definio.

    As fontes renovveis podem contribuir para o desenvolvimento social e econmico, acesso energia, segurana energtica, mitigao das mudanas climticas e reduo de problemas ambientais e de sade causados pela poluio do ar, alcanando, assim, todas as dimenses do desenvolvimento sustentvel.

    Os ndices de desenvolvimento humano esto diretamente correla-cionados ao consumo per capita de energia. O acesso a fontes energ-ticas de qualidade e confiveis essencial para a reduo da pobreza e elevao dos nveis de bem-estar (ONU, 2011a).

    A utilizao de fontes renovveis para a universalizao do acesso energia apresenta diversos benefcios econmicos e sociais. O custo da

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    energia assim obtida pode ser inferior energia originada dos combus-tveis fsseis. reas rurais mais distantes podem ser energeticamente supridas de forma mais competitiva utilizando-se as fontes limpas. Di-visas podem ser economizadas com a reduo da importao de com-bustveis fsseis e redirecionadas para outros fins, como a aquisio de bens de capital de alta tecnologia.

    Alm disso, as energias renovveis so mais efetivas na gerao de empregos, em comparao com a produzida a partir de fontes fsseis, podendo criar quase quatro vezes mais empregos (Pollin et al., 2008). Muitos pases, como China, Coreia, Japo e Estados Unidos, tm des-tacado em seus programas de desenvolvimento verde a implantao das energias renovveis como importante medida para a criao de empregos (IPCC, 2011).

    A utilizao de energias renovveis pode tambm contribuir para a re-duo da poluio de recursos hdricos, como demonstra a experincia que Itaipu realiza no Estado do Paran, em conjunto com a Compa-nhia Paranaense de Energia Eltrica (COPEL), como mostra o artigo O Produto Biogs: reflexes sobre sua economia, anexo presente pu-blicao. A produo de energia renovvel pelos produtores rurais traz ainda a vantagem de gerar renda e emprego com melhor distribuio de renda e fixao do homem no campo, evitando o agravamento dos problemas decorrentes do inchao das grandes metrpoles.

    de se destacar que a ONU escolheu 2012 como o Ano Internacional da Energia Sustentvel para Todos. Esse tema dever ser uma das im-portantes questes a serem debatidas no mbito da Conferncia das Naes Unidas sobre Desenvolvimento Sustentvel, a Rio +20, a se realizar em junho deste ano no Brasil.

    2.3 Mudanas climticas

    Em 1988, o Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente ( PNUMA) e a Organizao Meteorolgica Mundial (OMM), rgos vinculados ONU, criaram o Painel Intergovernamental sobre Mudan-as Climticas (IPCC), com o propsito de fornecer aos governos do mundo uma viso cientfica sobre o comportamento do clima global.

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    O Painel passou, ento, a elaborar relatrios peridicos de avaliao so-bre o clima. O primeiro deles foi publicado em 1990, seguido de outros nos anos de 1995, 2001 e 2007. As principais concluses desses traba-lhos sero apresentadas a seguir, uma vez que a ampliao do aprovei-tamento das fontes renovveis de energia um dos principais instru-mentos de mitigao dessas alteraes do clima, como se ver adiante.

    2.3.1 Aumento da concentrao de gases de efeito estufa

    De acordo com os estudos publicados pelo IPCC, as emisses resul-tantes das atividades humanas esto aumentando substancialmente a concentrao atmosfrica de gases associados ao efeito estufa (Figura 2.3). Esses gases so dixido de carbono, metano, clorofluorcarbonos (CFCs) e o xido nitroso. O aumento de concentrao, de acordo com o IPCC, soma-se ao efeito estufa natural, resultando em um aqueci-mento mdio adicional da superfcie da Terra (IPCC, 1990).

    As emisses anuais de gases de efeito estufa aumentaram em 70% en-tre 1970 e 2004. A concentrao atmosfrica de xido nitroso, meta-no e gs carbnico tem-se elevado, desde 1750, em decorrncia das emisses antropognicas e hoje superam, em muito, os valores pr-industriais. As concentraes de gs carbnico e metano superaram, com ampla margem, a faixa de variao natural dos ltimos 650 000 anos. O aumento da concentrao de gs carbnico deve-se prin-cipalmente ao uso de combustveis fsseis, sendo que as mudanas no uso da terra tambm causaram uma contribuio significativa. muito provvel que a elevao dos nveis de metano observada seja, predominantemente, devida agricultura e aos combustveis fsseis. J o aumento da quantidade de xido nitroso causado, principal-mente, pela agricultura (IPCC, 2007).

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    Figura 2.3 Variao da Concentrao de Gases de Efeito Estufa

    Fonte: IPCC, 2007

    2.3.2 Evidncias do aquecimento global

    O aquecimento do sistema climtico j se tornou inequvoco, eviden-ciado por observaes do aumento das temperaturas mdias do ar e dos oceanos, do derretimento generalizado de neve e gelo e da eleva-o do nvel mdio dos oceanos (IPCC, 2007).

    De acordo com o ltimo relatrio de avaliao do IPCC, de 2007, onze dos doze anos entre 1995 e 2006 classificaram-se entre os doze anos mais quentes entre todos os registros da temperatura superficial da Terra desde 1850.

    Conforme esse mesmo documento, observaes feitas, desde 1961, mostram que a temperatura mdia global dos oceanos aumentou at profundidades de, pelo menos, 3 000 metros e que os oceanos tm absorvido mais de oitenta por cento do calor adicionado ao sistema climtico global.

    De maneira consistente com o aquecimento do clima global, a eleva-o do nvel dos oceanos alcanou uma taxa mdia de 1,8 milmetros por ano, entre 1961 e 2003 (Figura 2.4). Informaes colhidas por sa-tlites desde 1978, por sua vez, mostram que a extenso anual de gelo do oceano rtico tem se reduzido em 2,7% por dcada. As geleiras

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    em montanhas e a cobertura mdia por neve tambm tm diminudo em ambos os hemisfrios.

    Figura 2.4 Mudanas de Temperatura, nvel do mar e cobertura de neve no hemisfrio norte

    Fonte: IPCC, 2007

    Estudos desenvolvidos por meio de modelos climticos indicaram que as temperaturas globais, quando as simulaes computadori-zadas no utilizavam os fatores decorrentes da atividade humana, teriam sido inferiores s efetivamente observadas a partir de 1950 (Figura 2.5).

    Esses estudos apontam, assim, para uma relao de causa e efeito entre as emisses de gases de efeito estufa pelo homem e o aqueci-mento global.

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    Figura 2.5 Simulao dos fatores antrpicos no aquecimento do clima global

    Fonte: IPCC, 2007

    projetado que o aquecimento do clima causado pelo homem e a elevao do nvel dos oceanos perdurem por sculos, devido s escalas de tempo associadas aos processos climticos, mesmo que as concentraes de gases de efeito estufa sejam estabilizadas.

    2.3.3 Consequncias do aquecimento

    As concluses do IPCC, 2007, demonstram diversas consequncias decorrentes do aquecimento global, e so mencionadas a seguir.

    Evidncias observadas em todos os continentes e na maior parte dos oceanos mostram que muitos sistemas naturais esto sendo afetados por mudanas climticas regionais, particularmente por elevaes de temperatura. So tambm perceptveis a ocorrncia de temperaturas extremas e mudanas nos padres de vento.

    Com as medidas de mitigao de mudanas climticas atuais, de se esperar que as emisses globais de gases de efeito estufa continuaro a crescer nas prximas dcadas. Esse padro de emisso, ou um su-perior a ele, devero causar mais aquecimento e mudanas climticas neste sculo que o observado durante o sculo XX.

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    bastante provvel que eventos extremos, como maiores tempera-turas mximas, ondas de calor e grandes precipitaes, tornar-se-o mais frequentes.

    De acordo com uma gama de modelos climticos, esperado que os ciclones tropicais futuros tufes e furaces , associados ao aumen-to de temperatura da superfcie tropical dos oceanos, tornar-se-o mais intensos, com ventos mais fortes e maiores precipitaes.

    A capacidade de muitos ecossistemas de se adaptarem s mudanas climticas provavelmente ser excedida neste sculo, em razo de uma combinao indita de alteraes climticas associadas a distr-bios como inundaes, secas, incndios florestais, insetos e acidifi-cao dos oceanos e outros vetores de mudanas como mudanas no uso da terra, poluio, fragmentao de sistemas naturais e sobre-explorao de recursos.

    Figura 2.6 Furaco Catarina (2004)

    Fonte: Nasa

    Para cenrios de elevao de temperatura acima de 1,5C, at o final do sculo, esperado grande nmero de extino de espcies, perda de biodiversidade e consequncias adversas no abastecimento de ali-mentos e de gua.

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    As reas costeiras, geralmente as mais densamente povoadas, estaro expostas a riscos crescentes, como eroso e inundaes devidas ele-vao do nvel do mar e a eventos climticos extremos.

    Estima-se que as condies de sade de milhes de pessoas sero pre-judicadas por doenas relacionadas a eventos extremos, como secas, inundaes e aumento de poluio do ar.

    esperado que as mudanas climticas exacerbem as presses sobre os recursos hdricos. As mudanas na temperatura e nos padres de precipitao, ao alterarem os regimes hdricos, devero levar ao au-mento das vazes em algumas regies e reduo em outras.

    H tambm confiana de que muitas reas semiridas, inclusive a re-gio Nordeste do Brasil, tero a disponibilidade de recursos reduzida devido mudana do clima global.

    O incremento da frequncia e severidade das inundaes e secas tem o potencial de prejudicar o desenvolvimento sustentvel. As tempera-turas mais elevadas devero afetar as propriedades fsicas, qumicas e biolgicas dos rios e lagos de gua doce, alterando seus ecossistemas e prejudicando a qualidade da gua. Nas regies costeiras, as restries hdricas devero ser agravadas com o aumento da salinizao de fon-tes de gua subterrneas.

    Na Amrica Latina esperado que a elevao de temperatura e a di-minuio da gua no solo levem a gradual substituio de florestas tropicais por savanas no leste da Amaznia. reas de vegetao semi-rida tendero a apresentar cada vez mais vegetao caracterstica de locais ridos. Existe o risco de perda de biodiversidade pela extino de espcies em muitas reas tropicais. Alm disso, esperado que mu-danas nos padres de precipitao e o desaparecimento de glaciares afetem significativamente a disponibilidade de gua para consumo humano, agricultura e gerao de energia.

    Existe ainda a preocupao adicional de que o aquecimento provoca-do pelo homem produza danos que sejam abruptos ou irreversveis, dependendo da velocidade e magnitude da mudana do clima global. A perda parcial de camadas de gelo polar somada expanso trmica

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    dos oceanos em escalas de tempo maiores poderia implicar em me-tros de elevao do nvel do mar, com inundao de reas baixas, del-tas de rios e ilhas. Se a elevao mdia de temperatura exceder 3,5C, as projees dos modelos sugerem a extino de significativo nmero de espcies por todo o planeta.

    2.3.4 Importncia da mitigao

    Uma eventual deciso global de manter os nveis de emisso atuais poder levar a mudanas climticas de grande magnitude, exceden-do, no longo prazo, nossa capacidade de adaptao, bem como a dos ecossistemas naturais.

    Entretanto, muitos dos efeitos adversos das mudanas climticas po-dem ser atrasados, reduzidos ou evitados por meio de medidas miti-gatrias, que implicam na remoo de barreiras e na implantao de polticas adequadas.

    O IPCC considera como cenrio mais benfico de estabilizao do nvel de gases de efeito estufa na atmosfera uma elevao de tempe-ratura mdia do clima de 2 a 2,4C, com 0,4 a 1,4 metros de elevao do nvel do mar, apenas pela expanso trmica, isto , sem incluir o efeito de derretimento de geleiras. Para esse cenrio, o pico de emis-so ocorreria entre os anos de 2000 e 2015.

    Passando por cenrios intermedirios, o cenrio mais pessimista aponta para uma elevao de temperatura de 4,9 a 6,1C, com um aumento no nvel do mar, por efeito de dilatao trmica, de 1,0 a 3,7 metros.

    O IPCC considera que, provavelmente, os cenrios mais favorveis de estabilizao podem ser atingidos pela aplicao de um conjunto de tecnologias j disponveis ou que devero ser comercializadas nas prximas dcadas, considerando a utilizao de mecanismos de in-centivo adequados.

    Todavia, a postergao das medidas e investimentos necessrios po-der levar os nveis de gases de efeito estufa a valores elevados, que dificultariam a consecuo de nveis de estabilizao mais baixos e aumentariam o risco de ocorrncia de impactos adversos mais graves.

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    Sendo assim, essencial que as decises polticas sejam tomadas ra-pidamente e que as polticas efetivas de mitigao sejam implantadas nas prximas duas a trs dcadas.

    De acordo com o World Energy Outlook 2011 (IEA, 2011b), o mais importante relatrio anual da Agncia Internacional de Energia, no podemos mais protelar qualquer ao destinada a lutar contra as al-teraes climticas, se quisermos alcanar, a um preo razovel, o objetivo de limitar o aumento mdio global da temperatura a 2C. De acordo com esse documento, que analisa as perspectivas energ-ticas no mundo, a implementao dos compromissos j assumidos pelos governos mundiais suficiente apenas para limitar o aumento de temperatura em 3,5C. Por outro lado, mantidas unicamente as polticas hoje j implantadas, a expectativa de que a temperatura mdia global se eleve em 6C no longo prazo.

    2.3.5 Conveno-Quadro das Naes Unidas sobre a mudana do clima

    A publicao do primeiro relatrio de avaliao do clima pelo IPCC, em 1990, motivou a celebrao da Conveno-Quadro das Naes Unidas sobre a Mudana do Clima (UNFCCC), que foi aberta para assinaturas durante a Rio 92.

    A UNFCCC entrou em vigor em 1994, tendo sido ratificada por 195 pases, sendo, portanto, quase universal. O principal objetivo da con-veno atingir uma estabilizao das concentraes de gases de efei-to estufa em nveis que previnam perigosas interferncias antropo-gnicas com o sistema climtico. A conveno estabelece, ainda, que esse nvel deve ser alcanado em prazo suficiente para permitir aos ecossistemas adaptarem-se naturalmente mudana no clima; asse-gurar que a produo de alimentos no ser ameaada; e possibilitar que o desenvolvimento econmico prossiga de maneira sustentvel (ONU, 1992).

    Para promover a implementao dos objetivos da conveno, foi ado-tado o Protocolo de Kyoto, que instituiu metas objetivas de reduo das emisses de gases de efeito estufa.

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    O protocolo definiu metas compulsrias de reduo de emisses apenas aos pases chamados desenvolvidos, seguindo os princpios da conveno, que reconhece que essas naes so responsveis, em grande parte, pelos nveis elevados de gases de efeito estufa na atmos-fera, resultantes de mais de 150 anos de atividade industrial.

    O Protocolo de Kyoto foi adotado em dezembro de 1997, mas, devido a um complexo processo de ratificao, entrou em vigor apenas em 16 de fevereiro de 2005. Em geral, as metas compreendem uma reduo mdia de emisses, em relao s 1990, de cinco por cento, no decor-rer do perodo de cinco anos entre 2008 e 2012 (ONU, 2011b).

    O Protocolo de Kyoto instituiu tambm o Mecanismo de Desenvol-vimento Limpo (MDL), que permite que pases com metas compul-srias possam cumpri-las por intermdio de projetos de reduo de emisses implantados em pases em desenvolvimento. Esse processo ocorre por meio da aquisio de certificados de reduo de emisses, os denominados crditos de carbono.

    Alm desses acordos internacionais importante mencionar a inicia-tiva da Unio Europeia para reduo de emisses. Em dezembro de 2008, os dirigentes do bloco aprovaram um pacote de medidas que visa reduzir em, pelo menos, 20% as emisses de gases de efeito estufa at 2020 (em comparao com nveis de 1990), aumentar a participa-o das energias renovveis para 20% e fazer baixar em 20% o con-sumo total de energia (em comparao com as tendncias at ento projetadas). Para fomentar uma maior utilizao de energias renov-veis, ficou igualmente acordado que os biocombustveis, a eletricida-de e o hidrognio deveriam representar 10% da energia utilizada nos transportes (IE, 2011).

    2.3.6 Energias renovveis e mudanas climticas

    De acordo com Rogner et al., 2007, a maior parte das emisses antro-pognicas de gases de efeito estufa decorre da utilizao de combus-tveis fsseis, sendo que a contribuio do setor energtico, em 2005, foi de 65% dessas emisses (Tolmasquim, 2011a).

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    Portanto, a reduo das emisses com o propsito de mitigar as mu-danas climticas passa, necessariamente, por significativa reduo das emisses decorrentes da queima de combustveis fsseis.

    Essa reduo pode ser obtida pela diminuio do consumo de energia, pelo aumento da eficincia energtica e pelo crescimento da partici-pao das fontes renovveis de energia na matriz energtica mundial.

    Esta publicao tratar essencialmente do objetivo relacionado s fontes renovveis, sem, entretanto, contemplar o uso dos biocombus-tveis, por questo de limitao de escopo.

    3. Polticas para fomentar as fontes renovveis de energia

    Para que a participao das fontes renovveis de energia cresa na velocidade desejada para se atingir os objetivos do desenvolvimento sustentvel, segurana energtica e combate s mudanas climticas preciso superar diversas barreiras.

    3.1 Barreiras s fontes renovveis de energia

    Entre as barreiras ao desenvolvimento das fontes renovveis de ener-gia esto as falhas de mercado e barreiras econmicas, barreiras de informao e conscientizao, barreiras socioculturais e as barreiras institucionais e polticas (IPCC, 2011).

    3.1.1 Falhas de mercado e barreiras econmicas

    No caso das energias alternativas, as falhas de mercado e barreiras econmicas podem se apresentar em situaes como:

    externalidades negativas ou positivas no precificadas, como emisso de poluentes e de gases de efeito estufa;

    investimentos iniciais elevados, como, por exemplo, o custo de aquisio de painis fotovoltaicos, que sero amortizados em vinte anos ou mais;

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    riscos econmicos associados utilizao de novas tecnolo-gias, ainda no maduras;

    baixa demanda inicial, que impede a obteno de ganhos de escala e mantm elevado o custo das novas tecnologias.

    Devido aos custos iniciais elevados de algumas tecnologias, uma questo crucial a obteno de apoio financeiro pelos empreende-dores. Todavia, as instituies financeiras, normalmente, preferem disponibilizar recursos para grandes projetos energticos, tendo di-ficuldade em prover capital a maior nmero de empreendimentos de escala mais reduzida.

    3.1.2 Barreiras de informao

    As barreiras de informao, por sua vez, decorrem, por exemplo, da falta de dados referentes aos potenciais energticos solares, elicos, geotrmicos e hidrulicos. A falta de profissionais capacitados para promover a instalao, operao e manuteno de fontes renovveis representa tambm importante barreira a ser superada.

    3.1.3 Barreiras socioculturais

    As barreiras socioculturais referem-se aceitao das novas tecnolo-gias pelo pblico, como, por exemplo, a influncia esttica da instala-o de painis solares nos telhados de residncias, ou a aceitao da modificao da paisagem natural provocada pela instalao de turbi-nas elicas.

    3.1.4 Barreiras institucionais e polticas

    Quanto s barreiras institucionais e polticas, um exemplo a resis-tncia das indstrias tradicionais em aceitar uma perda de participa-o no mercado de energia. As grandes empresas desse setor, tanto no campo da energia eltrica, petrleo, gs natural, ou mesmo biocom-bustveis, podem opor forte resistncia produo descentralizada de energia renovvel. Essas empresas, geralmente, preferem operar por meio de sistemas centralizados e de elevada densidade energtica.

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    As normas que regulamentam as atividades energticas, muitas vezes, foram elaboradas para atender a tais sistemas centralizados e podem apresentar restries ao aproveitamento de fontes renovveis, especial-mente quanto produo descentralizada de energia em pequena escala.

    Alm disso, os rgos de planejamento e regulao das indstrias de energia precisam adequar sua cultura interna, anteriormente focada nas formas tradicionais de produo e distribuio de energia, para que passem a considerar, apropriadamente, as diversas modalidades de fontes renovveis disponveis.

    3.2 Polticas de incentivo s fontes renovveis

    Para superar as barreiras mencionadas e promover o aumento da par-ticipao das fontes renovveis torna-se imprescindvel a adoo de polticas que estimulem mudanas no funcionamento dos sistemas energticos tradicionais. Com esse propsito, atualmente, mais de 115 pases utilizam algum tipo de poltica para promover o desenvol-vimento das fontes renovveis de energia (IEA, 2011c).

    As polticas para promoo de pesquisa, desenvolvimento e implan-tao de fontes renovveis, geralmente, so classificadas em trs cate-gorias (IPCC, 2011 e IEA, 2011c):

    Incentivos fiscais: correspondem aplicao de recursos pbli-cos que no sero reembolsados, incluindo mecanismos tribu-trios, como redues de alquotas, isenes, dedues e crdi-tos tributrios, bem como a concesso de subsdios;

    Mecanismos estatais de financiamento: aplicao de recursos pblicos com expectativa de retorno financeiro, incluindo a concesso de financiamentos, garantias e participao societ-ria em empreendimentos;

    Polticas regulatrias: estabelecimento de regras que devem ser obedecidas pelos agentes regulados.

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    3.2.1 Pesquisa e desenvolvimento

    Para promoo de pesquisa e desenvolvimento no campo das fontes renovveis importante a participao direta do setor pblico, assim como a adoo de mecanismos que tambm estimulem a participa-o do setor privado.

    A participao do setor pblico, realizando diretamente as ativi-dades de pesquisa ou as financiando, essencial para suprir falhas de mercado.

    A participao da iniciativa privada nos estgios iniciais de desen-volvimento de algumas tecnologias improvvel, especialmente quando no se sabe ainda se alcanaro a fase de comercialidade. Alm disso, os prazos necessrios para a realizao de todas as etapas de pesquisa e desenvolvimento podem ser mais extensos que o requerido pelas empresas privadas para a obteno de retorno financeiro de seus projetos. As incertezas relacionadas ao merca-do de energia no futuro, muito influenciado por decises polticas, podem tambm desestimular as empresas a investirem em pesquisa e desenvolvimento (IPCC, 2011).

    O Relatrio Especial do IPCC sobre Energias Renovveis e Mitigao das Mudanas Climticas SRREN (IPCC, 2011) apresenta diversos mecanismos que podem ser aplicados para fomentar pesquisa e de-senvolvimento em energias renovveis, que incluem a utilizao de incentivos fiscais ou financiamentos pblicos.

    O financiamento de pesquisas acadmicas com recursos pblicos pode estimular o incremento do nvel de conhecimento em deter-minado tema, que poder ser utilizado no desenvolvimento de no-vas aplicaes.

    Incubadoras podem ser criadas com a finalidade de prover apoio gerencial e ajudar na obteno de recursos financeiros a empresas embrionrias que utilizam novas tecnologias no campo das ener-gias renovveis.

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    Centros de pesquisa em energias renovveis financiados com recur-sos pblicos podem ser implantados e as inovaes l desenvolvidas podem ser repassadas s empresas, de forma onerosa ou gratuita.

    Premiaes que incentivem o desenvolvimento de inovaes na rea das energias renovveis podem ser distribudas.

    Podem ser ainda criados mecanismos que permitam que as despesas incorridas nas atividades de pesquisa e desenvolvimento em fontes renovveis sejam abatidas da base de clculo de determinados tribu-tos, ou que sejam utilizadas como crdito tributrio a ser abatido no montante de impostos devidos.

    Parcerias pblico-privadas para inovao em fontes limpas podem ser realizadas com o propsito de repartir custos relacionados a pes-quisas e desenvolvimento, com a aplicao de recursos pblicos a fundo perdido.

    Outra alternativa a implantao de mecanismos de provimento de fundos pblicos a projetos de pesquisa, desenvolvimento e demons-trao, que devero ser reembolsados apenas no caso de sucesso na comercializao da propriedade intelectual ou na explorao da tec-nologia desenvolvida.

    No fomento pesquisa e desenvolvimento em fontes renovveis, ins-tituies pblicas podem participar como scias em empresas consti-tudas para aplicar o resultado de pesquisas em produtos comerciais.

    3.2.2 Polticas para implantao de fontes renovveis

    Assim como para o caso do fomento de cincia e tecnologia, so mui-tos os mecanismos potencialmente aplicveis para estimular a im-plantao de empreendimentos que utilizam as fontes renovveis de energia. O SRREN (IPCC, 2011) apresenta diversas possibilidades no que concerne a incentivos fiscais, mecanismos estatais de financia-mento e polticas regulatrias.

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    3.2.2.1 Incentivos fiscais

    Os incentivos fiscais contribuem para reduzir os custos e riscos re-lacionados aos investimentos em energias renovveis, reduzindo os investimentos iniciais e custos de produo ou elevando o valor rece-bido pela energia renovvel produzida. Dessa forma, podem ser com-pensadas ou minimizadas as desvantagens das energias renovveis em relao s fontes tradicionais, decorrentes das falhas de mercado e barreiras econmicas.

    Entre os mecanismos classificados como incentivos fiscais esto os subsdios diretos e os incentivos tributrios.

    3.2.2.1.1 Subsdios diretos

    Entre os subsdios diretos esto os subsdios de capital e o pagamento governamental pela energia produzida.

    Entre os subsdios de capital, esto as subvenes e os descontos. As subvenes so recursos concedidos, antecipadamente, para forma-o do capital necessrio para a realizao dos investimentos ini-ciais. J os descontos so reembolsos promovidos aps a realizao dos investimentos.

    Pelo menos 52 pases oferecem algum tipo de subsdio de capital (REN21, 2011), que so aplicados, por exemplo, na aquisio de aquecedores solares de gua ou painis fotovoltaicos. Como os bene-ficirios desses incentivos, geralmente, dispem de poucos recursos, esses mecanismos so mais apropriados para instalaes que reque-rem investimento significativo, mas possuem custos de operao re-duzidos (IPCC, 2011).

    Esses mecanismos, portanto, so utilizados contra a barreira referente aos investimentos iniciais elevados. Entretanto, contribuem tambm para o crescimento da demanda, favorecendo a obteno de ganhos de escala na fabricao e comercializao dos equipamentos para a produo de energia renovvel.

    Outra forma de subsdio direto o pagamento governamental pela energia produzida, que contribui para reduo dos riscos econmicos

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    associados s novas tecnologias, uma vez que permite ou facilita a co-bertura dos custos operacionais e financeiros dos empreendimentos.

    Esses instrumentos tm a vantagem de favorecer diferentes faixas de rendas de pessoas fsicas ou jurdicas e de serem tambm efetivos du-rante os perodos de retrao econmica.

    3.2.2.1.2 Incentivos tributrios

    Incentivos tributrios para fomentar a produo de energia renovvel incluem a concesso de crditos fiscais, dedues, isenes e redu-es de alquotas, assim como a utilizao de depreciao acelerada de equipamentos.

    A concesso de crditos fiscais permite que o beneficirio possa abater do montante de tributos devido os investimentos realizados em ener-gias renovveis. Por meio das dedues, permite-se aos beneficirios abater da base de clculo de determinado tributo os investimentos realizados em energias renovveis. A iseno, por sua vez, dispensa o pagamento de tributos que normalmente se aplicariam a operaes envolvendo equipamentos ou a produo, transporte, comercializa-o ou consumo de energia renovvel. J a reduo de alquota cor-responde a uma reduo parcial ou total do valor dos tributos devi-dos em razo de operaes referentes a equipamentos ou produo, transporte, comercializao ou consumo de energia renovvel.

    Por meio da depreciao acelerada permitido s empresas lanarem anualmente como despesa uma parcela maior que o normalmente permitido do montante investido em equipamentos ou instalaes de produo de energia renovvel. Dessa maneira, reduz-se a base de clculo de tributos sobre o lucro nos primeiros anos de operao desses equipamentos ou instalaes.

    Esses mecanismos, portanto, envolvem renncia ou diferimento de receitas pblicas em favor do desenvolvimento das fontes renovveis de energia. So instrumentos flexveis, que podem ser calibrados para se ajustarem aos diferentes estgios de maturao de cada tecnologia. Podem ser usados para influenciar a oferta ou a demanda das fontes renovveis, assim como para favorecer os investimentos iniciais ou

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    a reduo dos custos de produo. So mais efetivos em locais que apresentam carga tributria mais elevada, pois agregam maior dife-rencial em favor das fontes que se deseja incentivar.

    3.2.2.2 Mecanismos estatais de financiamento

    Os principais mecanismos de financiamento estatal aplicados s fon-tes renovveis so a participao societria, a concesso de garantias e a disponibilizao de linhas de financiamento.

    O principal objetivo desses mecanismos mobilizar recursos a se-rem aplicados em fontes renovveis, como forma de compensar a maior percepo de risco associada aos investimentos no setor ou suprir a carncia de capital disponvel para aplicao nesse tipo de empreendimento.

    Por meio de participaes societrias em empreendimentos para a produo de energias renovveis, as entidades estatais compartilham os investimentos e riscos dos projetos, mas se habilitam tambm a obter retorno financeiro correspondente aos recursos investidos. A participao pode se dar na forma de capital de risco para o desenvol-vimento de novas tecnologias ou na formao de sociedades para a implantao de projetos que estejam em diferentes estgios de desen-volvimento, desde o inicial at o mais avanado, pronto para o incio da construo (IPCC, 2011).

    A concesso de garantias a empreendimentos para a produo de fon-tes renovveis, por sua vez, o instrumento apropriado para favorecer a obteno de crdito proveniente de instituies financeiras comerciais, ou mesmo de fomento. Trata-se de uma ferramenta de grande impor-tncia, uma vez que a obteno de crdito dificultada, na maioria das vezes, pela alegao de que os projetos de energias renovveis, especial-mente os de pequeno porte, no oferecem garantias suficientes para a concesso do financiamento. O provimento dessas garantias pode ter efeito adicional de permitir que as instituies financeiras ganhem ex-perincia nesse tipo de projeto, o que pode lev-las a reduzir a percep-o de risco associada s tecnologias renovveis emergentes.

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    Outro mecanismo de incentivo corresponde s linhas de financiamento providas por bancos de desenvolvimento estatais ou internacionais, que, geralmente, apresentam taxas de juro e custos financeiros inferio-res aos que vigoram no mercado. Podem tambm possuir exigncias de garantia mais flexveis que as requeridas pelos bancos comerciais.

    3.2.2.3 Polticas regulatrias

    As polticas regulatrias para incentivar a implantao de fontes re-novveis incluem polticas baseadas em quantidade, em preo, aspec-tos qualitativos e polticas de acesso (IPCC, 2011).

    As polticas regulatrias baseadas em quantidade fixam um deter-minado montante de energias renovveis que deve ser alcanado, deixando que o mercado determine o preo. Incluem programas de cotas e leiles.

    Nos programas de cotas, so fixadas metas obrigatrias mnimas de energias renovveis a serem alcanadas pelos agentes do setor energ-tico, como produtores, distribuidores e consumidores, em determina-do perodo de tempo. Essas metas so geralmente definidas em termos de percentual da oferta ou do consumo de energia ou da capacidade instalada de produo de energia. As cotas podem estar relacionadas a certificados negociveis de energias renovveis, de modo a permitir maior flexibilidade no seu cumprimento. Atualmente, pelo menos 96 pases adotam metas para energias renovveis (REN21, 2011).

    As polticas de metas uniformes, sem especificao das fontes favore-cidas, tm o efeito de favorecer mais efetivamente a implantao das fontes que j apresentam custos mais reduzidos, tendo pouco efeito no desenvolvimento daquelas que ainda no alcanaram maior com-petitividade (IPCC, 2011). Para compensar essa caracterstica, podem ser utilizadas subcotas especficas para as tecnologias menos maduras que se desejar fomentar.

    No caso de leiles, as autoridades pblicas ou concessionrias de energia organizam certames com o objetivo de se alcanar determi-nado montante de energia renovvel para suprir o mercado. Os pre-os so definidos a partir das ofertas dos participantes, podendo ser

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    estabelecido um teto pela autoridade organizadora. So ento assina-dos contratos por prazo determinado, em que garantida a compra de toda a energia contratada, depois de decorrido um prazo inicial para a implantao do empreendimento.

    Os leiles podem ser realizados separadamente para cada fonte ou podem permitir a competio entre elas. A primeira opo favorece o desenvolvimento das fontes contempladas, que podem apresentar est-gios diversos de maturao, enquanto a segunda estimula apenas aque-las que apresentam maior competitividade no momento da licitao.

    J para o caso das polticas baseadas em preo, fixado um valor a ser pago por unidade de energia, garantida a aquisio compulsria da energia produzida e o acesso fsico rede de energia o que eli-mina a maior parte dos riscos percebidos pelos geradores. Normal-mente so adotados valores diferentes, conforme a fonte de energia e a capacidade de gerao.

    Um exemplo dessa modalidade de incentivo so as chamadas tarifas feed-in, por meio das quais fixado um preo pela energia eltrica injetada na rede. Esse o principal instrumento de apoio s fontes re-novveis na Unio Europeia, sendo utilizada por Frana, Alemanha, Espanha, Grcia, Irlanda, Luxemburgo, ustria, Hungria, Portugal Bulgria, Chipre, Malta, Litunia, Letnia e Eslovquia. Segundo De Jager et al., 2010, em razo dos baixos riscos dessa modalidade de incentivo, os custos de capital para investimentos em energias reno-vveis em pases que aplicam tarifas feed-in tm se mostrado signifi-cativamente inferiores aos verificados em pases que utilizam outros instrumentos que apresentam riscos de retorno mais elevados.

    Uma variao dessa modalidade consiste em pagar ao produtor do energtico um adicional em relao ao valor de mercado chamado de tarifa prmio , que, no entanto, impe aos produtores um ris-co adicional correspondente variao do preo do energtico. A vantagem desse mecanismo que ele tende a produzir ajustes na gerao em razo da sinalizao advinda dos preos de mercado (De Jager et al., 2010).

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    Nos mecanismos baseados em preo, importante que seja estabele-cido um valor equilibrado a ser pago pela energia, de modo a evitar uma produo excessiva em razo de uma tarifa muito elevada, o que aumenta demasiadamente o custo do programa, normalmente arca-do pelos consumidores de energia.

    As polticas qualitativas, por sua vez, regulamentam mecanismos como a aquisio de energias renovveis alm do montante mnimo exigido pela legislao local, bem como a certificao de que determi-nado energtico atende a critrios de sustentabilidade.

    J as polticas de acesso incluem a implementao de normas que ga-rantam ao produtor de energia renovvel o acesso fsico aos merca-dos, como a rede de energia eltrica. A padronizao das exigncias tcnicas tambm instrumento regulatrio que pode ser usado para evitar aes discriminatrias por parte dos operadores da rede. Uma medida regulatria que tambm favorece a utilizao de fontes reno-vveis a determinao para que sejam despachadas prioritariamente em relao s no renovveis.

    Outro mecanismo regulatrio importante para a eletricidade produ-zida a partir de fontes renovveis a chamada medio diferencial, em que permitido o fluxo bi-direcional da energia eltrica entre a rede de distribuio e os consumidores que possuam gerao prpria (REN21, 2011). O consumidor, ento, paga apenas a diferena entre a energia absorvida e a injetada na rede, se positiva. Caso a quantidade de energia fornecida ao sistema eltrico seja maior que a consumida, o consumidor pode passar a deter crditos perante a distribuidora. Portanto, o preo que o consumidor recebe pela energia por ele pro-duzida o mesmo que paga por aquela que consome. No Brasil, esse valor corresponde tarifa de distribuio aplicada classe ou subclas-se de consumo em que a unidade consumidora est enquadrada. Para as distribuidoras, esse mecanismo traz o benefcio de elevar o fator de carga, quando a energia renovvel produzida em perodos de pico de consumo (IPCC, 2011).

    Para o caso do aproveitamento da energia solar para aquecimento de gua, uma poltica regulatria comumente aplicada a exigncia de

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    que as novas edificaes, especialmente as residncias, ou aquelas que passem por grandes reformas, atendam parte da demanda por gua quente por meio da instalao de sistemas termossolares. Normas nesse sentido foram inicialmente adotadas em vrias municipalida-des da Espanha, Alemanha, Itlia, Irlanda, Portugal e Reino Unido. Esse tipo de obrigao atualmente adotada em nvel nacional na Espanha e Alemanha (IPCC, 2011).

    4. Principais fontes de energia renovvel no mundo

    O objetivo deste captulo apresentar a situao das principais fon-tes renovveis no mundo, com o propsito de subsidiar a avaliao da realidade brasileira e das medidas que podem ser adotadas para incentiv-las em nosso pas.

    Entretanto, por no estarem includos no escopo do presente traba-lho, no sero abordados os biocombustveis.

    Tambm em decorrncia da realidade brasileira, no ser abordada a aplicao das fontes renovveis com a finalidade de aquecimento, com exceo da energia solar trmica para aquecimento de gua.

    4.1 Energia solar

    As trs principais tecnologias para o aproveitamento da energia so-lar para a produo de energia so a fotovoltaica, a termossolar e a solar termoeltrica.

    4.1.1 Energia solar fotovoltaica

    4.1.1.1 Tecnologia

    Os sistemas fotovoltaicos transformam, diretamente, a energia solar em energia eltrica. A clula fotovoltaica o componente bsico do sistema, sendo constituda de material semicondutor que converte a energia solar em eletricidade em corrente contnua. As clulas foto-voltaicas so interconectadas para formar um mdulo, ou painel fo-tovoltaico, cuja capacidade tpica situa-se entre 50 e 200 watts (W).

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    Esses painis so ento combinados com outros componentes, como inversores e baterias1, de acordo com a aplicao desejada. So extre-mamente modulares, podendo formar sistemas de alguns watts at dezenas de megawatts (MW) (IEA, 2010a).

    Os mdulos fotovoltaicos utilizam, basicamente, duas tecnologias: si-lcio cristalino e filmes finos.

    Os de silcio cristalino, que podem ser mono ou multicristalinos, detm de 85% a 90% do mercado anual atualmente (IEA, 2010a). Entre os comercialmente disponveis, os painis de silcio monocristalino so os que apresentam maiores rendimentos, entre 15% e 20% de converso da luz solar em eletricidade. Os de silcio multicristalino, por sua vez, apresentam rendimento mdio de 14%, apresentando, porm, menores custos de produo que os monocristalinos (IEA, 2011d).

    Os de filme fino representam 10% a 15% das vendas anuais de m-dulos fotovoltaicos (IEA, 2010a) e so fabricados aplicando-se finas camadas de materiais semicondutores sobre um material de suporte, como vidro, plstico ou ao inoxidvel, podendo formar mdulos fle-xveis. Os painis de filme fino apresentam rendimentos inferiores, entre 7% e 13%, mas possuem a vantagem de apresentarem menores custos de fabricao. Apesar de mais baratos, requerem maior rea para a obteno de uma determinada potncia eltrica (IEA, 2011d).

    Clulas com concentradores de energia solar so as que apresentam as maiores eficincias (at 40% de converso), estando a tecnologia prxima de tornar-se comercialmente disponvel (IEA, 2011e).

    Os sistemas fotovoltaicos apresentam a vantagem de utilizarem, alm da luz solar direta, tambm a componente difusa, para a produo de eletricidade, permitindo seu funcionamento em dias em que o cu no est completamente limpo.

    1 Os inversores convertem a corrente contnua em alternada, de modo a permitir a cone-xo rede ou a utilizao de equipamentos de corrente alternada. As baterias so uti-lizadas em sistemas sem conexo rede, como forma de armazenamento da energia produzida para utilizao em momentos em que a radiao solar no estiver disponvel.

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    4.1.1.2 Status

    A energia fotovoltaica foi a fonte que apresentou maior crescimento no mundo entre os anos de 2000 a 2010, a uma taxa mdia de cerca de 39% ao ano, em evoluo praticamente exponencial (Figura 4.1). A capacidade instalada atingiu cerca de 40 gigawatts (GW) no final de 2010, contra 1,5 GW em 2000. Entre os anos de 2005 e 2010, o cresci-mento foi ainda mais expressivo, alcanando uma taxa mdia de 49% (IEA, 2011e, e EPIA, 2012).

    Figura 4.1 Capacidade fotovoltaica no mundo

    Fonte: EPIA, 2012

    Esse rpido crescimento ocorreu, principalmente, pelas polticas ba-seadas em tarifas feed-in e pela reduo do custo de aquisio dos sistemas fotovoltaicos, como ser detalhado adiante. A maior parte da energia fotovoltaica provm de autoprodutores residenciais, como mostra a Figura 4.2.

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    Figura 4.2 Produo de energia fotovoltaica por segmento (2010)

    Fonte: IEA, 2010a

    A Tabela 4.1 apresenta a capacidade instalada de gerao fotovoltaica nos maiores mercados, enquanto a Figura 4.3 mostra a participao relativa de cada um deles.

    Tabela 4.1 Energia fotovoltaica: capacidade instalada total

    Pas (2010) Capacidade (MW)

    Alemanha 17.370 Espanha 3.915 Japo 3.618 Itlia 3.502 EUA 2.534 Mundo 39.700

    Fonte: EPIA, 2012

    A partir desses dados, observa-se que 72% da capacidade instalada encontra-se em pases da Europa e no Japo, pases que dispem de menor insolao, relativamente a pases tropicais, como o Brasil. Essa realidade demonstra que a formatao da poltica para o setor mais importante que os prprios recursos energticos.

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    Figura 4.3 Participao na capacidade instalada fotovoltaica (2010)

    Fonte: EPIA, 2012

    Estima-se que, em 2011, ocorreu um acrscimo de 27,7 GW de sis-temas fotovoltaicos conectados rede eltrica. Dados preliminares indicam que foi na Itlia onde se deu o maior acrscimo em potncia instalada, da ordem de 9 GW (EPIA, 2012).

    Quanto oferta de equipamentos, o maior fabricante de mdulos fo-tovoltaicos no mundo a China, que tem ampliado sua participao. A Tabela 4.2 apresenta os principais fabricantes de mdulos fotovol-taicos no mundo e a Figura 4.4 mostra a participao relativa dos maiores parques industriais. A tecnologia de silcio cristalino repre-sentou 88% dos mdulos produzidos em 2010 (IEA, 2011d).

    Tabela 4.2 Mdulos fotovoltaicos produzidos em 2010

    Pas Mdulos Produzidos (GW)

    China 10.000Alemanha 2.460Japo 2.304EUA 1.265Coreia 925Espanha 699Itlia 305Mxico 232

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    Sucia 181ustria 112Canad 110Outros 1.816Mundo 20.409

    Fonte: IEA, 2011d

    Figura 4.4 Maiores fabricantes de mdulos fotovoltaicos (2010)

    Fonte: IEA, 2011d.

    4.1.1.3 Preos

    Os preos dos mdulos fotovoltaicos tm apresentado uma tendncia de queda expressiva. O preo mdio no mundo caiu de US$ 22 por watt (W) em 1980 para menos de US$ 1,5 por watt em 2010, a preos de 2005 (IPCC, 2011).

    Nos ltimos vinte anos, os preos dos mdulos fotovoltaicos apresenta-ram uma reduo mdia de 20% cada vez que dobrou a capacidade acu-mulada dos mdulos vendidos. Em consequncia, os preos dos sistemas fotovoltaicos declinaram em 50% nos ltimos cinco anos na Europa e es-perada uma reduo nos prximos dez anos de 36% a 51% (EPIA, 2011).

    O comportamento recente do preo dos mdulos no atacado, em eu-ros (), entre maio de 2009 e dezembro de 2011, pode ser visto na Figura 4.5. Observa-se que, nesse perodo, os mdulos tornaram-se

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    57% mais baratos na Alemanha, com redues de 56% e 63% no Ja-po e na China, respectivamente (PVXchange, 2012).

    Os custos dos sistemas fotovoltaicos, em junho de 2011, situavam-se entre US$ 3.300 a US$ 5.800 por quilowatt-pico (kWp) para sistemas instalados em telhados e US$ 2.700 a US$ 4.100 por kWp para siste-mas montados no solo (ver pgina 77). J o custo da energia gerada depende, alm do custo dos sistemas, dos custos de capital e da in-solao. A partir dos mencionados preos de sistemas, os custos da eletricidade produzida situam-se entre US$ 138 e US$ 688 por MWh, para sistemas montados sobre telhados e entre US$ 113 e US$ 486 por MWh para sistemas montados no solo (IEA, 2011e).

    Figura 4.5 Preos no atacado dos mdulos fotovoltaicos

    Fonte: PVXchange

    Portanto, considerando uma taxa de converso de R$ 1,75 por dlar americano, a energia eltrica de origem fotovoltaica, produzida a par-tir de mdulos montados em telhados, pode apresentar custos que se situam entre R$ 241,50 a R$ 1.204,00 por megawatt-hora. Portanto, o preo da energia em locais que apresentam condies propcias, como elevada incidncia de radiao solar, j apresentam custos com-petitivos com os preos cobrados pelas distribuidoras pela energia eltrica, uma vez que so comuns tarifas aplicadas a consumidores

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    residenciais superiores a US$ 200 por megawatt-hora, ou seja, R$ 350 por megawatt-hora, mesma taxa cambial.

    4.1.2 Energia termossolar

    4.1.2.1 Tecnologia

    Em um sistema de aquecimento solar, o coletor transforma a radiao solar em calor e, por meio de um fluido, como a gua, o transfere para armazenamento em reservatrio termicamente isolado, para poste-rior utilizao.

    As principais tecnologias utilizadas nos coletores para aquecimento de gua so os coletores planos, envidraados ou no envidraados, e os coletores de tubos a vcuo (Figura 4.6).

    Figura 4.6 Coletor solar de tubos a vcuo

    Fonte: Wikipedia

    Os coletores planos envidraados so construdos de tubos condutores de gua (metlicos pintados de preto ou de material plstico) instalados no interior de uma caixa isolada termicamente, com cobertura transparente. Com esses coletores, podem ser atingidas temperaturas de at 80C, com uma eficincia de converso entre 50% e 60% (IEA, 2010b).

    Os coletores planos no envidraados, por sua vez, so confecciona-dos como um nico painel absorvedor de calor e condutor de gua,

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    sem isolamento, e so aplicados para a obteno de temperaturas mais baixas, como para o aquecimento de piscinas.

    J os coletores de tubos a vcuo so constitudos de tubos transpa-rentes de vidro, a vcuo, em cujo interior montado o absorvedor. Esses tubos so montados em fileiras paralelas e conectados por meio de uma tubulao, que contm o fluido que absorver o calor das extremidades aquecidas dos tubos. O vcuo utilizado para reduzir as perdas de calor, aumentando assim as temperaturas mximas que podem ser atingidas por meio desse sistema, que podem superar os 100C. Esse desempenho permite que sejam tambm utilizados para algumas aplicaes industriais.

    Os sistemas domsticos para aquecimento de gua, alm dos coleto-res, utilizam um reservatrio isolado termicamente para armazena-mento da gua quente, que pode ser instalado junto ao coletor ou se-paradamente. A montagem normalmente feita de modo que o fluxo da gua entre coletores e reservatrio ocorra naturalmente, em razo da diferena de densidade entra a gua fria e a aquecida. Os reserva-trios de gua aquecida podem contar com um sistema alternativo de aquecimento, como uma resistncia eltrica, para as situaes em que a insolao no seja suficiente para produzir o aquecimento desejado.

    Os coletores solares, alm do uso residencial, podem tambm ser di-mensionados para aplicaes comerciais e industriais. Estima-se que entre 30% e 40% da demanda industrial por calor possa ser atendida por meio de sistemas de aquecimento solar comerciais (IEA, 2010b).

    4.1.2.2 Status

    Estima-se que a capacidade instalada de coletores solares no mundo tenha atingido 196 gigawatts trmicos (GWt) ao final de 2010, o que correspon-de a uma rea de coletores de, aproximadamente, 280 milhes de metros quadrados. A capacidade instalada em 2010 elevou-se em 25 GWt, sem considerar os coletores no envidraados para o aquecimento de piscinas (REN21, 2011). Entre 2004 e 2009 a rea de coletores solares instalada no mundo praticamente triplicou e a taxa de crescimento anual entre 2000 e 2009 foi de 20,8% (Weiss e Mauthner, 2011).

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    Os pases com maior capacidade instalada de coletores solares para aque-cimento de gua podem ser vistos na Tabela 4.3, bem como na Figura 4.7.

    Tabela 4.3 Capacidade instalada de coletores termossolares em 2009 (MWt)

    Pas No envidraados Envidraados Tubo a vcuo Total

    China - 7.105,00 94.395,00 101.500,00Estados Unidos 12.455,50 1.787,80 61,40 14.304,70Alemanha 504,00 7.508,70 844,50 8.857,20Turquia - 8.424,50 - 8.424,50Austrlia 3.304,00 1.710,50 51,70 5.066,20Japo - 3.936,10 68,10 4.004,20Brasil 890,30 2.799,70 3.690,00ustria 431,90 2.543,80 38,40 3.014,10Grcia - 2.852,20 1,80 2.854,00Israel 20,60 2.827,50 - 2.848,10

    Fonte: Weiss e Mauthner., 2011

    Observa-se, portanto, a grande capacidade instalada da China, que uti-liza, predominantemente, a tecnologia de coletores de tubos a vcuo.

    Figura 4.7 Capacidade instalada de coletores termossolares em 2009 (MWt)

    Fonte: Weiss e Mauthner, 2011

    Todavia, quando analisada a capacidade instalada de coletores solares por habitante, verifica-se que alguns pases conseguiram estabelecer

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    ambientes institucionais bastante favorveis utilizao desses equi-pamentos, como mostrado na Figura 4.8.

    Figura 4.8 Capacidade per capita de coletores solares em 2009 (watts/habitante)

    Fonte: Weiss e Mauthner, 2011

    A principal aplicao dos coletores solares para o aquecimento de gua em habitaes individuais. Todavia, em alguns pases da Europa e na ndia, outras aplicaes apresentam participao notvel, como grandes sistemas em edificaes residenciais coletivas, assim como sistemas combinados de aquecimento de gua e calefao (Weiss e Mauthner, 2011).

    Na China, maior mercado dos sistemas de aquecimento solar de gua, o custo dos investimentos iniciais varia de US$ 120 a US$ 540 por quilowatt trmico instalado (IPCC, 2011). Para o topo da faixa, consi-derando um fator de capacidade de 10%, um custo anual de operao e manuteno de US$ 5 por kW, prazo de amortizao de 15 anos e uma taxa de juros de 7% ao ano, chega-se a um custo de US$ 73 por megawatt-hora trmico. Esse valor corresponde a R$ 128 por MWh, a uma taxa de converso de R$ 1,75 por dlar americano.

    Na Europa, por sua vez, os sistemas solares de aquecimento de gua apresentam custos entre 50 e 160 por megawatt-hora de calor, o que corresponderia a R$ 115 a R$ 345 por MWh, a uma taxa de con-verso de R$ 2,30 por euro.

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    Observa-se, portanto, que o custo da energia solar trmica para aque-cimento de gua competitiva at mesmo com as font