05 03 Energia Solar - PLANO DE GOV

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PLANO NACIONAL DE ENERGIA 
 
 
 
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA 
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E e gia S la 
 
A energia solar em sendo a fon e q e apresen a o maior incremen o de capacidade ins alada an almen e no m ndo 
IRENA Isso se e plica dados os preços decrescen es erificados nos l imos anos à rob s e ecnológica endo 
em is a proje os com mais de anos em f ncionamen o o as o po encial écnico e is en e e a não emissão de gases 
de efei o es fa d ran e a operação dos parq es 
Essa endência m ndial ambém se aplica no Brasil Por s a locali ação geográfica o País recebe ele ados índices de 
incidência da radiação solar comparados a países onde a ecnologia fo o ol aica es á mais desen ol ida e rela i amen e 
niformes no erri ório nacional o q e permi e desen ol er proje os solares iá eis em diferen es regiões Assim dada 
a red ção de c s os considerada a fon e solar fo o ol aica se apresen a como al erna i a compe i i a no fornecimen o 
de energia podendo con rib ir com os compromissos nacionais de red ção de gases de efei o es fa 
Adicionalmen e a mod laridade da ecnologia fo o ol aica permi e o desen ol imen o de proje os de diferen es escalas 
cen rali ados e dis rib ídos O desafio será desenhar m modelo q e reconheça em q e si ações o alor locacional da 
geração dis rib ída s pera os ganhos de escala propiciados pela geração cen rali ada para mais de alhes er a seção de 
Rec rsos Energé icos Dis rib ídos 
Por fim cabe ainda mencionar ma linha de desen ol imen o ecnológico q e b sca in egrar as cél las fo o ol aicas em 
ma eriais cons r i os como elhas e idros É conhecida como building integrated photovoltaics BIPV Esse é m 
concei o q e dialoga com a geração dis rib ída mas ambém pode ser en endido como ma forma de eficiência 
energé ica aj dando a red ir o cons mo líq ido das edificações 
Em relação à ecnologia helio érmica se maior diferencial é a possibilidade de maior con role de despacho por meio de 
sis emas de arma enamen o érmico o q e red a ariabilidade da geração e a men a o empo de operação diário No 
en an o nos l imos anos ho e cer a es agnação no desen ol imen o de no os proje os comerciais no m ndo o q e 
a rasa o desen ol imen o da ecnologia especialmen e sob o aspec o econômico com a e ol ção mais len a de ma 
c r a de aprendi ado e bai a economia de escala com perspec i a de con in ar como ma ecnologia rela i amen e cara 
para os padrões brasileiros mesmo no hori on e de Por an o com as perspec i as a ais de e ol ção dessa fon e 
são bai as as e pec a i as para o a anço dessa ecnologia no País En re an o é impor an e m acompanhamen o das 
a i idades in ernacionais para erificar possí eis opor nidades no f ro 
 
Estimativa dos Recursos 
Diferen emen e de o ras fon es a energia solar poss i se rec rso disperso de maneira rela i amen e homogênea no 
erri ório nacional e a disponibilidade do rec rso primário é ir almen e infini a Em es do an erior EPE o 
po encial écnico de con ersão fo o ol aica foi es imado e cl indo se nidades de conser ação erras indígenas 
com nidades q ilombolas áreas de Ma a A lân ica com ege ação na i a áreas rbanas reser a legal e área de 
preser ação permanen e Foram consideradas apenas áreas com decli idade inferior a e área s perior a km 
ob endo se o mapa de po encial apresen ado na Fig ra 
Para es ima i a q an i a i a do po encial indicado nes e Plano foram consideradas apenas as áreas já an ropi adas o 
seja não foram incl ídas áreas com ege ação na i a Considerando apenas as melhores áreas disponí eis com radiação 
s perior a kWh m dia seria possí el a ins alação de GWp 
 
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Figura 42 reas aptas para a instala o de usinas fotovoltaicas 
 
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Perspectivas Tecnológicas 
Um fa or q e insere incer e a com relação à inserção da fon e solar fo o ol aica no planejamen o de longo pra o é a 
elocidade com q e ocorre s a e ol ção ecnológica Sol ções propos as são ado adas rapidamen e pela ind s ria e as 
carac erís icas dos proje os ornam se obsole as em po cos anos Como e emplo rele an e para o mercado brasileiro 
ci a se a rapide da ransição dos proje os de es r ra fi a para sis emas de ras reamen o em m ei o Em apenas 
anos ho e comple a in ersão na consideração dos proje os par icipan es dos leilões de energia do mercado reg lado 
Se em dos empreendimen os considera am o so de es r ra fi a em prop nha o so de 
ras reamen o em m ei o EPE 
A e ol ção na ecnologia de cél las é o ro e emplo no á el No as ariações de cél las de silício são ado adas a cada 
ano seja com m dança nas carac erís icas in rínsecas ao ma erial red ção na espess ra das cél las o m danças na 
es r ra dos con a os Há ainda a perspec i as de no os ma eriais em s bs i ição aos radicionais mód los de silício 
cris alino Ao final de primeira década do séc lo XXI ho e m pico na par icipação de mercado dos mód los de filmes 
finos da chamada seg nda geração silício amorfo CIGS e el re o de cádmio Des as a almen e apenas a l ima 
man ém s a compe i i idade Uma erceira geração de ecnologias es á em desen ol imen o den re q ais pode se ci ar 
as cél las sensibili adas por coran es cél las orgânicas cél las de pero ski a cél las CZTS e s as ariações e cél las 
sensibili adas por pon os q ân icos 
No ní el de mód los ambém há aprimoramen os cons an es Nos l imos anos os mód los a men aram se amanho 
padrão de cerca de m para m o n mero de cél las foi incremen ado e no as config rações foram propos as com 
so de cél las cor adas ao meio e com o polímero pos erior sendo s bs i ído por m seg ndo idro permi indo o 
apro ei amen o da radiação nes a face em cél las q e enham essa carac erís ica nos chamados mód los bifaciais 
Es es mód los podem a men ar a geração em a é em relação aos mód los con encionais EPRI M i os desses 
a anços ca sarão em alg ma medida a dimin ição da demanda de área para a implan ação de sinas solares red indo 
os impac os ambien ais relacionados a m danças no so da erra ocasionadas pela ins alação de no as sinas como por 
e emplo o desma amen o Há ambém al erna i as ecnológicas ol adas à dimin ição da demanda de ág a para a 
limpe a dos painéis fo o ol aicos o q e pode ser posi i o nas áreas com res rições na ofer a de ág a como no caso do 
semiárido nordes ino q e de erá concen rar a maior par e da e pansão da fon e 
As e ol ções ecnológicas ci adas são apenas e emplos da capacidade da ind s ria fo o ol aica de se rein en ar e 
encon rar no as sol ções com impressionan e elocidade Des a maneira embora não seja possí el pre er a ro a q e 
será rilhada o se or espera man er a raje ória de q eda no c s o da energia prod ida com o apro ei amen o da 
radiação solar a men ando s a compe i i idade e se po encial de inserção na ma ri elé rica m ndial 
 
Desafios Principais 
 
 Preparar se para uma matriz com grande percentual de geração variável não controlável 
O m ndo no séc lo XXI erá q e lidar com a grande pene ração de fon es solar e eólica q e in rod em maior 
ariabilidade e menor pre isibilidade na geração elé rica de c r o pra o O Brasil ambém erá q e s perar esse 
desafio o imi ando a operação da s a ma ri e is en e predominan emen e hidrelé rica com no os in es imen os 
necessários para garan ir a adeq abilidade de s primen o asseg rada a de ida ne ralidade ecnológica na 
e pansão req erida 
 
 Lidar com o descarte e reciclagem de equipamentos 
O crescimen o da ecnologia fo o ol aica é rela i amen e recen e sendo ainda ma q es ão a ser eq acionada o 
ra amen o dos eq ipamen os q e não poss em mais ilidade para prod ção de energia Na prá ica a ida il dos 
mód los fo o ol aicos ende a ser maior q e os anos declarados por se s fabrican es já q e es e é o empo após 
o q al a po ência do eq ipamen o a inge de se alor nominal Independen e da da a de ocorrênciacon do 
o grande ol me de eq ipamen os da ordem de de enas de bilhões de mód los fo o ol aicos fa com q e o 
impac o ambien al des e descar e seja rele an e 
 
 
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Exercícios Quantitativos 
Os e ercícios q ali a i os relacionados às perspec i as de e pansão cen rali ada da Solar PV di em respei o aos seg in es 
aspec os no hori on e do PNE 
 Q al a compe i i idade da geração cen rali ada solar fo o ol aica no hori on e de nos casos es dados 
Em par ic lar como s a par icipação rela i a es á relacionada com a e pansão da capacidade ins alada de 
hidrelé ricas 
 Como seria a e ol ção da ma ri elé rica se a fon e solar i er q alq er impedimen o q e res rinja s a e pansão 
 
 
 A competitividade relativa da geração solar fotovoltaica 
Assim como no caso da fon e eólica espera se ma e pansão significa i a da fon e solar fo o ol aica por con a da 
perspec i a de e ol ção de s a compe i i idade no hori on e do PNE Na maior par e dos casos rodados e le ando 
em con a apenas a geração cen rali ada a fon e solar fo o ol aica a inge apro imadamen e en re a GW em ermos 
de capacidade ins alada e en re a GW médios em ermos de energia em Fig ra deno ando s a crescen e 
impor ância na ma ri elé rica no hori on e em orno de a da capacidade ins alada o al o de a em 
ermos de energia o al em sem con ar a parcela de GD FV na ma ri 
 
Figura 43 Evolu o esperada da expans o (centralizada) da solar PV no Cen rio Desafio da Expans o 
 
Tal e pansão ocorre predominan emen e nas l imas décadas do hori on e q ando es a apresen a maior 
compe i i idade Adicionalmen e ao comparar a e pansão da fon e solar fo o ol aica com a de UHEs Ver ambém seção 
de Hidrelé ricas fica claro q e res rições à e pansão des as l imas q er seja por q es ões legais por efei os de 
m danças climá icas o por o ras ra ões fa em com q e a fon e solar acabe por preencher a limi ação na e pansão das 
UHEs em ermos de capacidade ins alada Fig ra 
 
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Figura 44 An lise Comparada da Expans o da Capacidade Instalada de Solar PV e UHE em casos selecionados 
Além disso a capacidade ins alada o al cen rali ada de solar PV em pode ser s perior a GW se considerarmos 
alg ns casos especiais ais como em s bs i ição à e pansão da eólica no caso analisado alg ma e en al res rição q e 
impeça s a capacidade ins alada o al l rapassar GW em o q ando a e pansão da ransmissão es i er limi ada 
no caso e remo analisado aos leilões a é Nesses dois casos a capacidade ins alada referen e aos proje os 
fo o ol aicos na geração cen rali ada a inge em orno de GW e GW respec i amen e Tais alores correspondem 
a ma par icipação da solar PV cen rali ada en re e da capacidade ins alada o al do sis ema em com 
po ca ariação en re os casos em q e a ces a de UHEs em áreas de pro eção es á disponí el o não 
Por o ro lado caso odo o po encial hidrelé rico in en ariado es eja disponibili ado a e pansão da geração solar perde 
par e da compe i i idade se ho er o a men o do fa or de capacidade das sinas a biomassa de cana com a ili ação 
do se parq e o ano odo UTE a Biomassa no ano in eiro o ma combinação de repo enciação com sinas a biomassa 
de cana com geração o ano in eiro Fig ra 
 
Figura 45 Expans o da Capacidade Instalada de Solar PV em casos selecionados quando Todo Potencial 
Inventariado de UHE est dispon vel expans o 
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 Impactos de uma expansão da geração solar limitada a GW no horizonte de 
No o ro e remo q ais seriam os impac os de alg ma limi ação na e pansão da solar PV na e ol ção da ma ri elé rica 
De modo a analisar ma possí el fr s ração na e pec a i a de for e e pansão das fon es reno á eis não con rolá eis 
ambém foi considerada no caso da solar PV cen rali ada ma limi ação da e pansão da capacidade de geração solar 
fo o ol aica endo como base de comparação os casos em q e a ces a de proje os de UHEs com in erferência em áreas 
de pro eção não es á disponí el para a e pansão além do caso hipo é ico com a limi ação da capacidade ins alada o al 
de eólicas e solar fo o ol aica a GW cada ma em já apresen ado na disc ssão sobre a fon e eólica considero
se ma limi ação de GW no hori on e apenas na capacidade ins alada cen rali adas de sinas solares PV em com 
o in i o de erificar se impac o na ma ri res l an e Nes e l imo caso ê se q e principalmen e a fon e eólica oc pa 
em ermos rela i os m maior espaço na ma ri res l an e final em com crescimen o significa i o da capacidade 
ins alada o al no fim do hori on e em comparação com o caso em q e a limi ação ocorre an o na capacidade ins alada 
de eólicas e solar PV Fig ra 
 
Casos 
Sem limita o: 
Se de a a 
e a da ca ac dade a ada de 
E ca e de PV S a e 
Com limita o de UFV: 
 Ca ac dade I a ada de S a PV 
ada a 50 GW e 
Com limita o de EOL e UFV: 
Ca ac dade I a ada de E ca e de PV 
S a ada a 50 GW (cada a) 
e 
VPL do Custo Total da 
Gera o Centralizada 
(R$ bilh es) 
742 746 801 
Figura 46 Efeitos da Limita o na Expans o das Fontes Renov veis n o Control veis em 2050, quando a cesta de 
projetos de UHEs em rea de interfer ncia n o est dispon vel 
 
 
Recomendações 
 Desenvolver novas ferramentas tecnologia e modelos de negócios para previsão da geração solar e gestão da 
operação do sistema elétrico 
A perspec i a de a men o significa i o da par icipação da geração não con rolá el na ma ri elé rica brasileira como 
a solar e eólica orna a pre isão de geração dessas fon es m elemen o cen ral na s a in egração ao SIN Assim 
como no caso da fon e eólica em ha ido m esforço no es do e aprimoramen o de modelos de pre isão de c r o 
pra o dia seg in e da geração dessas fon es no sen ido de o imi ar os rec rsos do sis ema e rabalhar com 
menores q an idades de reser as opera i as 
 
 
 
 
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 Incorporar melhorias aos estudos socioambientais relativos à fonte solar 
Dadas as perspec i as da e pansão da fon e os es dos socioambien ais de em seg ir padrões de q alidade q e 
isem ao embasamen o coeren e da ma ri dos impac os ambien ais iden ificando a eq ação comple a de 
benefícios e ôn s dos empreendimen os Dessa forma será possí el garan ir ma definição consis en e dos planos 
programas e medidas socioambien ais para moni oramen o mi igação o compensação dos impac os bem como 
dos c s os para a adeq ada e pansão da fon e Dian e do po encial de e pansão associado a sinas híbridas merece 
des aq e a impor ância da a aliação do conj n o de empreendimen os q e ambém considere c m la i idades o 
sinergias de impac os É necessário q e odas as ins i ições engajadas no processo de licenciamen o ambien al 
es ejam comprome idas na cons r ção de a aliações de impac os ambien ais com me odologias rob s as q e 
proporcionem clare a e q alidade écnica na iden ificação das q es ões socioambien ais priori árias 
 
 Integrar as perspectivas de expansão da geração solar e o planejamento da expansão da transmissão 
Os pra os de implan ação da fon e solar m i o inferiores aos pra os de implan ação de proje os de ransmissão 
permanecerão sendo elemen os desafiadores para o planejamen o da e pansão da ransmissão o q e corrobora a 
necessidade con ín a de an ecipação das e apas desse planejamen o por meio da reali ação dos es dos 
prospec i os Esses es dos elaborados com base na perspec i a de implan ação de f ros proje os de geração e 
na necessidade de a men o de confiabilidade para a endimen o ao crescimen o de mercado de erão do ar o 
sis ema de fle ibilidade s ficien e para fa er fren e à al a gran laridade espacial desse ipo de fon e às incer e as 
inerenes ao planejamen o indica i o da geração e à ariabilidade na prod ção de energia an o em escala sa onal 
q an o escala horária 
 
 Articular com atores governamentais e setoriais para endereçar a regulação relativa à reciclagem dos componentes 
do sistema fotovoltaico 
A reciclagem dos componen es não é m processo ecnologicamen e desafiador mas é necessário ha er ar ic lação 
com órgãos ambien ais e ins i ições go ernamen ais para a reg lamen ação de descar e q e gere incen i os ao 
desen ol imen o de ma cadeia ind s rial ol ada à logís ica de descar e e reciclagem de ais componen es
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