Alternativas e Eficiência Energética

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Indaial – 2022
e eficiência 
energética
Prof.ª Letícia Toreti Scarabelot
1a Edição
fontes 
alternativas
Elaboração:
Prof.ª Letícia Toreti Scarabelot
Copyright © UNIASSELVI 2022
 Revisão, Diagramação e Produção: 
Equipe Desenvolvimento de Conteúdos EdTech 
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada pela equipe Conteúdos EdTech UNIASSELVI
Impresso por:
S285f
Scarabelot, Letícia Toreti
Fontes alternativas e eficiência energética. / Letícia Toreti Scarabelot – 
Indaial: UNIASSELVI, 2022.
194 p.; il.
ISBN 978-85-515-0532-8
ISBN Digital 978-85-515-0528-1
1. Fontes de energia. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci.
CDD 620
Prezado acadêmico, seja muito bem-vindo à disciplina de Fontes Alternativas 
e Eficiência Energética. Aqui, abordaremos aspectos importantes das diferentes fontes 
de energia utilizadas no mundo, o que envolve as aplicações e as evoluções histórica 
e tecnológica. Também, abarcaremos as estratégias de eficiência energética e o uso 
racional de energia elétrica.
Este material trará algumas informações que, ainda, poderão ser 
complementadas, mediante pesquisa e aprofundamento em cada tópico. Cabe, a você, 
acadêmico, adotar práticas de estudo e dedicação para aprender cada vez mais. 
Este livro será dividido em três unidades, as quais abordarão os principais 
conceitos das fontes alternativas de energia, com foco na geração de energia elétrica. 
Serão demonstrados os conceitos das fontes despachável e não despachável e como 
funciona o despacho econômico.
Dando continuidade, serão esclarecidos os termos fontes perenes, renováveis 
e não renováveis. Ainda, ao longo do material, entenderemos o avanço das fontes 
alternativas e das novas tecnologias, incluindo ações e aplicação da eficiência energética 
e incentivos para a redução do consumo de energia elétrica.
São necessários conhecimentos prévios de eletricidade, sistemas elétricos de 
potência e organização do setor de energia elétrica. 
Vale ressaltar que as tecnologias estão em constante evolução e que devemos, 
sempre, estar em busca de novas metodologias e equipamentos. A energia elétrica 
é essencial, e a crescente demanda faz com que o setor busque novas tecnologias, 
estratégias e conscientização dos consumidores. 
Bons estudos!
Prof.ª Letícia Toreti Scarabelot
APRESENTAÇÃO
Olá, acadêmico! Para melhorar a qualidade dos materiais ofertados a você – e 
dinamizar, ainda mais, os seus estudos –, nós disponibilizamos uma diversidade de QR Codes 
completamente gratuitos e que nunca expiram. O QR Code é um código que permite que você 
acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar 
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aproveitar essa facilidade para aprimorar os seus estudos.
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No livro didático, você encontrará blocos com informações 
adicionais – muitas vezes essenciais para o seu entendimento 
acadêmico como um todo. Eu ajudarei você a entender 
melhor o que são essas informações adicionais e por que você 
poderá se beneficiar ao fazer a leitura dessas informações 
durante o estudo do livro. Ela trará informações adicionais 
e outras fontes de conhecimento que complementam o 
assunto estudado em questão.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos 
os acadêmicos desde 2005, é o material-base da disciplina. 
A partir de 2021, além de nossos livros estarem com um 
novo visual – com um formato mais prático, que cabe na 
bolsa e facilita a leitura –, prepare-se para uma jornada 
também digital, em que você pode acompanhar os recursos 
adicionais disponibilizados através dos QR Codes ao longo 
deste livro. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura 
interna foi aperfeiçoada com uma nova diagramação no 
texto, aproveitando ao máximo o espaço da página – o que 
também contribui para diminuir a extração de árvores para 
produção de folhas de papel, por exemplo.
Preocupados com o impacto de ações sobre o meio ambiente, 
apresentamos também este livro no formato digital. Portanto, 
acadêmico, agora você tem a possibilidade de estudar com 
versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador.
Preparamos também um novo layout. Diante disso, você 
verá frequentemente o novo visual adquirido. Todos esses 
ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos 
nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, 
para que você, nossa maior prioridade, possa continuar os 
seus estudos com um material atualizado e de qualidade.
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SUMÁRIO
UNIDADE 1 - MATRIZ ENERGÉTICA ...................................................................................... 1
TÓPICO 1 - CLASSIFICAÇÃO DAS FONTES DE ENERGIA .....................................................3
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................3
2 CONCEITOS BÁSICOS .........................................................................................................4
2.1 FONTES RENOVÁVEIS ..........................................................................................................................4
2.2 FONTES NÃO RENOVÁVEIS ............................................................................................................... 6
3 MATRIZ ENERGÉTICA ........................................................................................................ 7
3.1 MATRIZ ENERGÉTICA MUNDIAL ..........................................................................................................7
3.2 USO DA ENERGIA NO MUNDO ........................................................................................................... 9
3.3 MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA ................................................................................................... 9
3.4 USO DA ENERGIA NO BRASIL .......................................................................................................... 13
4 MATRIZ ELÉTRICA BRASILEIRA ..................................................................................... 16
RESUMO DO TÓPICO 1 .........................................................................................................18
AUTOATIVIDADE .................................................................................................................. 19
TÓPICO 2 - CENÁRIO ENERGÉTICO BRASILEIRO .............................................................. 21
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 21
2 PLANEJAMENTO ENERGÉTICO ....................................................................................... 21
2.1 TRANSIÇÃO ENERGÉTICA..................................................................................................................24
2.2 EXPANSÃO DA GERAÇÃO COM FONTES CONVENCIONAIS .....................................................253 DIVERSIFICAÇÃO DAS FONTES .......................................................................................27
3.1 FONTES DESPACHÁVEIS E NÃO DESPACHÁVEIS .......................................................................32
3.2 DESPACHO ECONÔMICO .................................................................................................................32
RESUMO DO TÓPICO 2 ........................................................................................................ 36
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................................37
TÓPICO 3 - ANÁLISES ECONÔMICA E AMBIENTAL........................................................... 39
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 39
2 GERAÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ............................................ 39
2.1 AMBIENTE DE CONTRATAÇÃO REGULADO – ACR ...................................................................... 41
2.2 AMBIENTE DE CONTRATAÇÃO LIVRE – ACL ................................................................................ 41
2.3 GERAÇÃO CENTRALIZADA ...............................................................................................................42
2.4 GERAÇÃO DISTRIBUÍDA ....................................................................................................................44
3 ANÁLISE DE INVESTIMENTO .......................................................................................... 46
LEITURA COMPLEMENTAR ................................................................................................ 49
RESUMO DO TÓPICO 3 ........................................................................................................ 56
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................................57
REFERÊNCIAS ......................................................................................................................59
UNIDADE 2 — PRINCIPAIS FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA .................................. 63
TÓPICO 1 — RECURSOS PERENES ..................................................................................... 65
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 65
2 ENERGIA HIDRÁULICA .................................................................................................... 66
2.1 ASPECTOS CONSTRUTIVOS ..............................................................................................................66
2.2 TURBINAS ............................................................................................................................................. 67
2.3 HIDROGERADOR .................................................................................................................................70
2.4 CURSO DA ÁGUA .................................................................................................................................71
3 ENERGIA OCEÂNICA ......................................................................................................... 71
4 ENERGIA EÓLICA ..............................................................................................................73
4.1 AEROGERADOR .................................................................................................................................... 74
4.2 POTÊNCIA EÓLICA .............................................................................................................................. 77
5 ENERGIA SOLAR ...............................................................................................................79
5.1 ENERGIA TERMOSSOLAR ................................................................................................................. 80
5.2 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA .................................................................................................... 81
5.2.1 Princípio de funcionamento ................................................................................................... 81
5.2.2 Sistemas isolados .................................................................................................................... 84
5.2.3 Sistemas conectados à rede .................................................................................................85
6 ENERGIA GEOTÉRMICA ....................................................................................................87
RESUMO DO TÓPICO 1 ........................................................................................................ 90
AUTOATIVIDADE .................................................................................................................. 91
TÓPICO 2 - RECURSOS RENOVÁVEIS E NÃO RENOVÁVEIS ............................................. 93
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 93
2 BIOELETRICIDADE ........................................................................................................... 94
2.1 CONEXÃO À REDE ...............................................................................................................................95
3 ENERGIA NUCLEAR ......................................................................................................... 98
3.1 CICLO DO URÂNIO ..............................................................................................................................98
3.2 FISSÃO NUCLEAR .............................................................................................................................100
3.3 USINA NUCLEAR ...............................................................................................................................102
RESUMO DO TÓPICO 2 .......................................................................................................106
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................107
TÓPICO 3 - INCENTIVOS ÀS FONTES ATERNATIVAS ......................................................109
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................109
2 POLÍTICAS PÚBLICAS .................................................................................................... 110
2.1 PRINCIPAIS POLÍTICAS PÚBLICAS NO MUNDO .........................................................................110
2.2 PRINCIPAIS POLÍTICAS PÚBLICAS NO BRASIL .........................................................................113
3 MUDANÇAS POLÍTICAS .................................................................................................. 115
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................... 118
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................................124
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................125
REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 127
UNIDADE 3 — EFICIÊNCIA ENERGÉTICA .......................................................................... 131
TÓPICO 1 — DEPENDÊNCIA ENERGÉTICA E ESTRATÉGIAS ............................................133
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................133
2 SUSTENTABILIDADE ......................................................................................................134
2.1 MEIO AMBIENTE .................................................................................................................................136
2.2 BUSCA PELA SUSTENTABILIDADE .............................................................................................. 137
2.3 DEPENDÊNCIA ENERGÉTICA .........................................................................................................138
2.4 PERFIL DA DEMANDA BRASILEIRA ..............................................................................................140
3 USO RACIONAL DE ENERGIA .........................................................................................143
3.1 HORÁRIO DE VERÃO .........................................................................................................................144
RESUMO DO TÓPICO 1 ....................................................................................................... 147
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................148
TÓPICO 2 - ENERGIAS ELÉTRICA E TÉRMICA .................................................................. 151
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 151
2 ENERGIA ELÉTRICA ........................................................................................................152
2.1 MOTORES ............................................................................................................................................ 152
2.2 SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO ...................................................................................................... 157
2.3 ILUMINAÇÃO ......................................................................................................................................161
3 ENERGIA TÉRMICA .........................................................................................................164
3.1 FORNOS ELÉTRICOS, ESTUFAS E SISTEMAS DE AQUECIMENTO ......................................... 165
3.2 RECUPERAÇÃO DE ENERGIA TÉRMICA .......................................................................................167
4 CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA ............................................................................168
5 GESTÃO DE ENERGIA ...................................................................................................... 172
5.1 CONTROLE DE DEMANDA ............................................................................................................... 172
RESUMO DO TÓPICO 2 ....................................................................................................... 174
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................ 175
TÓPICO 3 - EDIFÍCIOS SUSTENTÁVEIS E CERTIFICADOS .............................................. 177
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 177
2 EDIFÍCIOS SUSTENTÁVEIS ............................................................................................178
2.1 ENVOLTÓRIA........................................................................................................................................180
2.2 VENTILAÇÃO NATURAL ...................................................................................................................182
2.3 ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS INTEGRADAS ...........................................................................183
3 INTEGRAÇÃO DE GERAÇÃO DE ENERGIAS ELÉTRICA E TÉRMICA 
NAS EDIFICAÇÕES ..........................................................................................................183
4 CERTIFICADOS E PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ...................................184
LEITURA COMPLEMENTAR ...............................................................................................186
RESUMO DO TÓPICO 3 ....................................................................................................... 191
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................193
1
UNIDADE 1 - 
MATRIZ ENERGÉTICA
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• compreender as diferentes fontes de energia utilizadas no mundo, aplicações e 
evolução histórica;
• diferenciar a matriz energética da matriz elétrica e onde são utilizados os recursos no 
mundo e no Brasil;
• assimilar quais características diferenciam uma fonte despachável de uma fonte não 
despachável e como funciona o despacho econômico;
• conhecer as metodologias que permitem comparar o custo de operação de 
diferentes usinas.
Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer dela, você encontrará 
autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – CLASSIFICAÇÃO DAS FONTES DE ENERGIA
TÓPICO 2 – CENÁRIO ENERGÉTICO BRASILEIRO
TÓPICO 3 – ANÁLISES ECONÔMICA E AMBIENTAL
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um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
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A TRILHA DA 
UNIDADE 1!
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3
CLASSIFICAÇÃO DAS FONTES DE ENERGIA
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 1 - UNIDADE 1
A humanidade se relaciona, cada vez mais, com os recursos que retira da 
natureza e do ambiente, e um grande salto dado pelo homem foi conhecido com a 
Revolução Agrícola. Esse processo foi marcado pelo domínio do homem de acumular os 
alimentos, permitindo, assim, um novo modelo de vida. Surge, então, a capacidade de 
organização e a mobilização da sociedade, e, consequentemente, melhores condições 
de vida (AGUIAR, 2004). 
O homem, também, aprendeu a gerar mais energia, do que, apenas, a 
proporcionada pelas próprias mãos, ou pelos animais. A energia proveniente dos ventos, 
ou das correntes de água, começou a ser aproveitada, por meio de mecanismos simples 
que não impactavam o meio ambiente. Entretanto, ocorreram grandes concentrações 
da população nos locais onde era possível encontrar mais facilidades de trabalho de 
irrigação, transporte, moagem e beneficiamento das produções agrícolas (AGUIAR, 2004). 
Após a Revolução Industrial, principalmente, o mundo passou por aumentos 
significativos de produção, exigindo, cada vez mais, dos recursos naturais. Uma vez 
que os desenvolvimentos econômico e social da população estão, diretamente, 
relacionados à disponibilidade de energia (TOLMASQUIM; GUERREIRO; GORINI, 2007), 
com base na força do vapor como fonte de força motriz, o uso da lenha, para alimentar 
as caldeiras, mostrou-se insuficiente, e o homem passou a utilizar o carvão mineral 
como combustível.
Estima-se que o consumo de energia, atualmente, é 200 vezes maior do que 
há 500 anos, sendo necessária a utilização, em larga escala, dos combustíveis fósseis, 
principal fonte de poluição global (MOREIRA, 2017). Diante das diversas mudanças de 
comportamento e das necessidades da sociedade, crescem as preocupações com a 
segurança e com a sustentabilidade energéticas.
Caro acadêmico, no Tópico 1, abordaremos conceitos básicos e características 
das principais fontes de energia, e a participação delas nas matrizes energética e 
elétrica no Brasil e no mundo.
4
2 CONCEITOS BÁSICOS
A matriz energética está relacionada ao conjunto de fontes de energia 
disponíveis em determinada região ou país, para as mais diferentes aplicações, como 
para movimentar automóveis, preparar alimentos, para a climatização, e, ainda, para 
gerar eletricidade.
2.1 FONTES RENOVÁVEIS
As fontes, ou os recursos renováveis, são aquelas que têm o poder de 
regeneração, ou seja, não há uma quantidade-limite, nem a possibilidade de se 
esgotarem por completo. Podem ser utilizadas como fonte de energia (BAITELO, 2013).
Essas fontes possuem ciclos naturais de renovação, entretanto, a utilização 
delas deve acontecer de maneira sustentável, uma vez que a rapidez coma qual se 
extraem esses recursos da natureza não deve ser superior ao ritmo com o qual as fontes 
conseguem se regenerar. 
São consideradas quaisquer formas de energia provenientes de fontes solares, 
geofísicas ou biológicas, o que inclui, então: a biomassa, a energia solar, o calor 
geotérmico, a energia hídrica, as marés, as ondas e a energia eólica.
FIGURA 1 – PRINCIPAIS FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA
FONTE: Adaptada de EPE (2020)
5
LEMBRETE
Outras renováveis englobam lixívia, biodiesel, eólica, biomassa (casca de arroz, 
capim-elefante e óleos vegetais), solar, biogás e gás industrial de carvão vegetal.
Os recursos renováveis de energia que são utilizados podem gerar eletricidade, 
calor ou, ainda, combustíveis, com diversas aplicações. Essas fontes vêm ganhando 
espaço globalmente, devido às crescentes preocupações com o meio ambiente, e 
pelo baixo custo. Entretanto, é necessário o planejamento energético, incluindo a 
antecipação dos impactos ambientais e o levantamento de alternativas e de estratégias 
que norteiam as decisões de cada país (TOLMASQUIM; GUERREIRO; GORINI, 2007).
FIGURA 2 – USO DAS FONTES RENOVÁVEIS
FONTE: <https://caetanofisica.blogspot.com/2020/08/energia-e-trabalho.html>. 
Acesso em: 24 abr. 2021.
6
NOTA
As fontes renováveis, também, podem ser chamadas de fontes não convencionais.
2.2 FONTES NÃO RENOVÁVEIS 
As fontes, ou recursos não renováveis, são aquelas que possuem um limite de 
extração. Apesar de contemplarem a demanda atual de energia, essas fontes tendem a 
apresentar, cada vez mais, dificuldades, altos custos e escassez para o atendimento de 
demandas futuras (ALBUQUERQUE; MALDONADO; VAZ, 2011). 
As fontes não renováveis estão baseadas, principalmente, nos combustíveis 
fósseis, ou seja, carvão mineral, derivados do petróleo e gás natural. Uma característica 
importante é que as fontes não renováveis são as maiores responsáveis pela emissão 
de gases de efeito estufa (ALBUQUERQUE; MALDONADO; VAZ, 2011). Nesse sentido, 
além de essas fontes serem finitas, questões ambientais estão gerando mudanças na 
matriz energética mundial.
FIGURA 3 – PRINCIPAIS FONTES NÃO RENOVÁVEIS DE ENERGIA
FONTE: Adaptada de EPE (2020)
7
Outra fonte cujas reservas são finitas é o combustível nuclear, de origem mineral. 
Os compostos de Urânio não contribuem para o efeito estufa, porém, o ciclo, para a 
geração de energia, necessita de grandes deslocamentos de materiais, com resíduos 
nucleares, possuindo uma operação com alto controle e risco.
ESTUDOS FUTUROS
Prezado acadêmico, na Unidade 2, estudaremos as fontes alternativas para a 
geração de energia elétrica, das quais fazem parte recursos perenes, renováveis 
e não renováveis.
3 MATRIZ ENERGÉTICA 
Os recursos disponíveis para o atendimento da demanda por energia podem, 
ainda, ser classificados como primários e secundários. Os primários são as fontes 
retiradas da natureza, como o petróleo; já os secundários são os produtos resultantes 
da transformação dessa fonte, a exemplo da gasolina e da eletricidade.
3.1 MATRIZ ENERGÉTICA MUNDIAL
Inicialmente, na década de 1960, a maior fonte de energia primária mundial era 
o carvão, todavia, conforme a Agência Internacional de Energia – IEA (2020), entre 1971 
e 2018, o fornecimento de energia mundial foi de 5.519 Mtep para 14.282 Mtep, o que 
mostra que o petróleo, desde então, domina a matriz energética, e, adicionalmente, 
ocorre o elevado uso do gás natural.
NOTA
A unidade de medida utilizada, normalmente, para contabilizar a energia 
advinda de diferentes fontes, é a tonelada equivalente de petróleo – tep.
8
GRÁFICO 1 – FORNECIMENTO TOTAL DE ENERGIA NO MUNDO
FONTE: IEA (2020, p. 9)
Assim, a demanda mundial é atendida, principalmente, por fontes não renováveis 
de energia, cenário bem diferente quando comparado à matriz energética brasileira, a 
qual será apresentada, com detalhes, posteriormente.
GRÁFICO 2 – PERCENTUAL DE ENERGIA RENOVÁVEL
FONTE: Adaptado de EPE (2021)
NOTA
A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico – OECD 
engloba, atualmente, 38 países, os quais apresentam fortes economias e um 
alto Índice de Desenvolvimento Humano (IDH).
NOTA
A unidade Mtep significa milhões de toneladas equivalentes de petróleo, enquanto 
Mtoe é a megatonelada equivalente de petróleo.
9
3.2 USO DA ENERGIA NO MUNDO
A crescente demanda por energia tem mantido o mesmo perfil ao longo dos 
anos, sendo, a indústria, o principal setor, sendo responsável por 38% do consumo 
mundial. Houve, ainda, o crescimento do consumo por parte do setor de transportes, 
em 2018.
GRÁFICO 3 – EVOLUÇÃO DO USO DA ENERGIA NO MUNDO
FONTE: IEA (2020, p. 15)
O mundo tem buscado, constantemente, melhorias na produtividade da 
energia, e passado por uma transição energética. O gás natural e as energias 
renováveis continuam crescendo e substituindo o uso do carvão em diversos países. 
Além da geração de energia elétrica, o gás vem, largamente, aplicado em edifícios e 
nas indústrias, por outro lado, para os transportes, a principal fonte, ainda, é o petróleo 
(IEA, 2020).
3.3 MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
No Brasil, houve um intenso desenvolvimento econômico, além da 
industrialização, da expansão demográfica e da urbanização ao longo do século XX, 
gerando uma crescente necessidade de energia primária (TOLMASQUIM; GUERREIRO; 
GORINI, 2007). Conforme o Gráfico 4, o crescimento econômico não é uniforme, mas, 
mesmo em décadas com taxas menores, o aumento do consumo energético, também, 
é registrado.
10
GRÁFICO 4 – EVOLUÇÃO DA DEMANDA POR ENERGIA
FONTE: Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007, p. 3)
A matriz energética brasileira é bem distinta, enquanto a maioria dos outros 
países possui uma grande dependência dos combustíveis fósseis, como do petróleo, do 
carvão mineral e do gás natural. Ainda, o Brasil possui a própria base na fonte hídrica. 
Outra fonte muito utilizada é o etanol, que, desde a década de 1970, possui incentivos 
por parte do governo brasileiro (BUENO, 2010).
A partir do Gráfico 5, a seguir, entenderemos a participação das fontes de 
energia na matriz brasileira e a evolução estimada. Com relação ao carvão mineral, fonte 
dominante no mundo, o Brasil detém poucas reservas, as quais estão localizadas no 
Sul do país. O carvão brasileiro apresenta um baixo poder calorífico e muitas impurezas, 
com pouca participação na matriz energética (BAITELO, 2013). 
A utilização do álcool produzido pela cana-de-açúcar ganhou destaque na 
década de 1970, com a intenção de diminuir a dependência do petróleo importado, 
aumentando, significativamente, a participação na matriz, principalmente, para 
contemplar o setor de transportes (PEREIRA, 2014).
11
GRÁFICO 5 – PERSPECTIVA DE EVOLUÇÃO DA PARTICIPAÇÃO DAS FONTES DE ENERGIA NA 
MATRIZ ENERGÉTICA DO BRASIL
FONTE: Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007, p. 4)
O pré-sal é considerado uma das maiores descobertas dos últimos anos, que 
colocou o petróleo e o gás brasileiros em destaque no âmbito internacional. 94% dos 
barris diários são de origem marítima, principalmente, do Rio de Janeiro; já a extração 
terrestre se dá, principalmente, no Rio Grande do Norte (BOZIO, 2018). Dessa forma, 
estima-se que a participação do petróleo, do gás do xisto e de derivados contribuirão 
para o aumento das fontes fósseis na matriz brasileira (BAITELO, 2013). No Gráfico 6, 
demonstraremos a participação dos derivados do petróleo e a constante dominância 
do diesel. O setor, ainda, possui investimentos para a ampliação e a modernização 
dos processos, sendo um dos principais produtores de diesel com redução de enxofre 
(PEREIRA, 2014).
12
GRÁFICO 6 – PERSPECTIVA DE EVOLUÇÃO DA PARTICIPAÇÃO DOS DERIVADOS DO PETRÓLEO
FONTE: Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007, p. 10)
As reservas mapeadas do litoral do Espírito Santo até Santa Catarina são 
suficientes para colocar o Brasil entre os dez maiores produtores do mundo, entretanto, 
o pré-sal seria um dos projetos mais poluentes, ao lado da exploração de carvão da 
China ede outros países (BAITELO, 2013). A utilização do gás natural, também, foi 
uma das fontes que mais cresceu no mundo nas últimas décadas. No Brasil, esse 
crescimento se deu, especialmente, após a conclusão do gasoduto Bolívia-Brasil. 
Mesmo assim, a matriz energética brasileira é uma das mais renováveis do mundo, com 
a constante participação das fontes renováveis, apesar de, ainda, possuirmos uma forte 
dependência das fontes não renováveis.
É importante ressaltar que o país segue a tendência de diversificação das fontes, 
conforme Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007). Em 1970, apenas, duas fontes de 
energia, a lenha e o petróleo, eram responsáveis por 78% do atendimento. Contudo, nos 
anos 2000, 74% da demanda passou a ser atendida, também, pela energia hidráulica. A 
previsão, para 2030, é que a cana-de-açúcar e o gás natural comecem a fazer parte das 
principais fontes, retirando, assim, a lenha.
13
GRÁFICO 7 – EVOLUÇÃO DA PARTICIPAÇÃO DAS FONTES RENOVÁVEIS
FONTE: Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007, p. 5)
3.4 USO DA ENERGIA NO BRASIL
A demanda por energia está, intimamente, relacionada aos crescimentos 
populacional e econômico de cada país. O Brasil tem apresentado um crescimento 
estável da população, com uma projeção média anual de 0,64%, diminuindo, assim, a 
preocupação com o aumento de demanda energética (BAITELO, 2013).
Com relação à indústria e ao comércio, tem-se observado a preocupação com 
o aumento da eficiência dos processos produtivos, o que ocasiona projeções otimistas 
quanto ao uso racional das fontes energéticas. Outro setor que vem utilizando os 
recursos de maneira mais eficiente é o dos transportes (BAITELO, 2013). Entretanto, a 
redução do uso da energia requer um conjunto de ações, conscientização desse uso, 
melhorias tecnológicas e substituição de equipamentos.
O uso da energia, atualmente, no Brasil, poderá ser visto na Figura 4, sendo, os 
principais consumidores, as indústrias e o setor de transportes.
14
FIGURA 4 – USO DA ENERGIA NO BRASIL
FONTE: EPE (2020, p. 25)
O Balanço Energético Nacional – BEN, com base nos dados de 2020, relata 
que houve uma diminuição do uso de energia por parte do setor de serviços, fato, 
diretamente, relacionado à pandemia da Covid-19. Adicionalmente, mostra que os 
setores da indústria e de transportes representam 63% do consumo energético no 
Brasil (EPE, 2020).
DICA
O Balanço Energético Nacional Interativo (BEN Interativo) pode ser acessado 
em https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-
energetico-nacional-interativo. Neste link, você poderá conhecer melhor como 
foi a evolução da nossa matriz ao longo do tempo.
Tratando-se das indústrias no Brasil, as principais fontes serão descritas no 
Gráfico 8. O bagaço de cana e a eletricidade são os principais recursos energéticos 
utilizados, sendo que 63% deles são renováveis. 
15
GRÁFICO 8 – USO DA ENERGIA NAS INDÚSTRIAS
FONTE: EPE (2020, p. 27)
NOTA
O termo “outras fontes” engloba óleo diesel, GLP, nafta, querosene, gás 
de coqueria, alcatrão, gás de refinaria, coque de petróleo, dentre outros 
renováveis e não renováveis.
Por outro lado, nos transportes, segundo o Gráfico 9, apesar da crescente 
participação das fontes renováveis, atingindo 25% em 2020, o óleo diesel, ainda, é a 
principal fonte (EPE, 2020), isso devido ao modelo rodoviário aplicado no Brasil, o qual 
possui o consumo energético baseado em combustíveis fósseis.
O biodiesel tem aumentado a participação dele nos transportes, devido à 
política de adição no diesel fóssil. O Brasil é o segundo maior fabricante de biodiesel, e a 
principal matéria-prima é o óleo de soja (EPE, 2020). 
16
GRÁFICO 9 – USO DA ENERGIA NOS TRANSPORTES
FONTE: EPE (2020, p. 29)
4 MATRIZ ELÉTRICA BRASILEIRA 
Dentro da matriz energética, há outra classificação muito importante e que 
não deve ser confundida, a matriz elétrica. Essa matriz se relaciona com o conjunto de 
fontes da matriz energética, disponíveis para a geração de energia elétrica, aplicada no 
atendimento de residências, comércios e indústrias. 
O Brasil possui uma matriz elétrica com base em recursos renováveis, 
principalmente, de fonte hidráulica. Por outro lado, a matriz elétrica mundial é abastecida, 
majoritariamente, por combustíveis fósseis, principalmente, por carvão mineral. No 
Gráfico 10, poderemos ver a superioridade do Brasil quando comparado ao resto do 
mundo e aos países da OCDE (EPE, 2020). Adicionalmente, em 2020, houve o aumento 
da participação das fontes renováveis no Brasil, devido ao aumento da presença da 
biomassa e da fonte solar. 
17
GRÁFICO 10 – PARTICIPAÇÃO DAS FONTES RENOVÁVEIS NA MATRIZ ELÉTRICA
FONTE: EPE (2021, p. 39)
Outra fonte de geração de energia elétrica que vem apresentando aumentos de 
potência instalada, ao longo dos anos, é a fonte eólica. De acordo com o Gráfico 11, essa 
fonte já ultrapassou a fonte nuclear desde 2015, e, em 2019, ultrapassou a biomassa 
(EPE, 2021).
GRÁFICO 11 – EVOLUÇÃO DA PARTICIPAÇÃO DA FONTE EÓLICA NA MATRIZ ELÉTRICA
FONTE: EPE (2021, p. 41)
18
Neste tópico, você adquiriu certos aprendizados, como:
• As fontes, ou recursos renováveis, são aquelas que não possuem quantidade limitada, 
e não há a possibilidade de esgotamento completo, entretanto, a utilização delas 
deve ser feita com sustentabilidade.
• Os recursos renováveis possuem diversas aplicações. Podem ser utilizados para gerar 
eletricidade, calor, ou, ainda, combustíveis. 
• As fontes, ou recursos não renováveis, possuem limite de extração. Outra característica 
importante é que essas fontes são as maiores responsáveis pela emissão de gases 
de efeito estufa.
• A matriz energética brasileira é diferente da do restante do mundo, sendo uma das 
mais renováveis e seguindo a tendência da diversificação das fontes.
• A matriz elétrica, por sua vez, é o conjunto de fontes disponíveis para a geração de 
energia elétrica.
RESUMO DO TÓPICO 1
19
1 Com a tendência da diversificação das fontes, cada vez mais, são exploradas as 
fontes renováveis no mundo. Quais são as principais fontes renováveis utilizadas no 
Brasil atualmente?
a) ( ) Fontes eólica e solar.
b) ( ) Fontes nuclear e hídrica.
c) ( ) Fontes hídrica e biomassa.
d) ( ) Fontes eólica e biomassa.
2 Inicialmente, na década de 1960, a maior fonte de energia primária mundial era o 
carvão, porém, dados mostram que, desde 1971, o petróleo tem dominado a matriz 
energética, e vem crescendo, também, a participação do gás natural. Com base na 
história e na evolução do uso da matriz energética, analise as assertivas a seguir:
I- O mundo passou por fatos importantes, por exemplo, pela Revolução Industrial, que 
ocasionaram aumentos significativos do uso da energia por parte do homem.
II- A evolução da obtenção de energia proporcionou os desenvolvimentos econômico e 
social da população.
III- A demanda por energia, no mundo, tem mantido o mesmo perfil ao longo dos anos, 
apresentando as residências como principal consumidor.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças II e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
3 A matriz energética brasileira é distinta. Enquanto a maioria dos outros países possui 
grande dependência de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás 
natural, o Brasil detém a base de fonte hídrica, incluindo outras várias fontes de 
energia. Assim, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O carvão brasileiro apresenta alto poder calorífico e muitas impurezas, com 
importante participação na matriz energética.
( ) A utilização do álcool produzido pela cana-de-açúcar ganhou destaque na 
década de 1970, aumentando, significativamente, a participação dele na matriz, 
principalmente, para contemplar o setor de transportes.
( ) O pré-sal colocou o petróleo e o gás brasileiro em destaque no âmbito internacional.
AUTOATIVIDADE
20Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V – F – F.
b) ( ) F – V – V.
c) ( ) F – V – F.
d) ( ) F – F – V.
4 A demanda mundial de energia é atendida, principalmente, por fontes não renováveis. 
Assim, descreva as principais fontes e as características delas.
5 A matriz energética de um país, ou de uma região, pode conter diversas fontes para 
o atendimento da demanda da população. Assim, descreva características para 
diferenciar a matriz energética da matriz elétrica, e dê exemplos.
21
CENÁRIO ENERGÉTICO BRASILEIRO
1 INTRODUÇÃO
UNIDADE 1 TÓPICO 2 - 
O crescimento econômico de um país depende da disponibilidade dos recursos 
energéticos, mas, também, do planejamento, para que ocorram um crescimento 
sustentável, o desenvolvimento social e a constante diminuição dos impactos ambientais. 
O Brasil possui uma matriz energética diversa e abundante, entretanto, devem ocorrer o 
planejamento e a conscientização do uso de cada uma dessas fontes disponíveis. 
A Empresa de Pesquisa Energética elabora estudos e análises que auxiliam a 
tomada de decisão e o desenvolvimento do setor energético. São elaborados planos 
decenais, planos de longo prazo, boletins e resenhas periódicas, análises de conjuntura 
e estudos específicos. Dessa forma, surgem informações e sinalizações para que ocorra 
a avaliação das alternativas disponíveis para atender à demanda energética do país 
(BRASIL, 2021).
No âmbito do setor elétrico, conforme diretrizes e metas, são definidas ações 
comerciais, como leilões de geração e transmissão de energia elétrica, a fim de expandir 
a oferta e viabilizar o crescimento econômico e o suprimento para a sociedade, com 
custos adequados e práticas sustentáveis.
As preocupações com as mudanças climáticas e a disponibilidade das fontes 
energéticas têm dado oportunidades para a incorporação de novas tecnologias. A 
tendência mundial, pela transição energética, tem se tornado, cada vez mais, necessária. 
Mesmo que, em alguns países, esse processo seja lento, a substituição das fontes 
convencionais tornará o setor elétrico mais barato, limpo e renovável.
Acadêmico, uma vez entendida a matriz energética de uma região, agora, 
focaremos os nossos estudos na matriz elétrica, no planejamento, nos desafios e nas 
perspectivas dela para o futuro.
2 PLANEJAMENTO ENERGÉTICO
Os estudos para o planejamento energético devem ser conduzidos de forma que 
permitam a participação de todas as tecnologias disponíveis, sendo que as escolhidas 
serão as mais competitivas, agregando economia, segurança e sustentabilidade ao 
atendimento da demanda de energia elétrica nacional. Esses estudos são realizados pela 
EPE e parcerias e convênios com instituições internacionais, para que as metodologias 
estejam, sempre, atualizadas e coerentes com as características do nosso país.
22
Os planejamentos de curto e médio prazos são detalhados no Plano Decenal 
de Expansão de Energia – PDE, no qual há informações e perspectivas futuras no 
horizonte de dez anos. Assim, são apresentadas as necessidades energéticas para o 
desenvolvimento da economia. Destacam-se estratégias para o melhor aproveitamento 
dos recursos nacionais, e são considerados aspectos socioambientais (BRASIL, 2021).
DICA
Acadêmico, você pode acessar o PDE em https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-
dados-abertos/publicacoes/plano-decenal-de-expansao-de-energia-pde.
Quando há a necessidade de expansão da geração de energia elétrica, o PDE 
define as licitações das linhas de transmissão e indica a expansão do parque gerador 
(BRASIL, 2021). O detalhamento e os estudos adicionais dão origem aos relatórios dos 
estudos das viabilidades técnica e econômica, detalhando as obras que devem ser 
executadas nos cinco primeiros anos do PDE. Dessa forma, têm-se o Plano de Expansão 
da Transmissão – PET e o Plano de Ampliações e Reforços – PAR, por parte do Operador 
Nacional do Sistema – ONS. O Ministério de Minas e Energia compatibiliza esses estudos 
para promover o Plano de Outorgas e Licitações, o qual é seguido pela ANEEL. Existem, 
ainda, outros relatórios e estudos para o detalhamento de cada ação determinada.
Para o aumento da geração de energia elétrica, faz-se necessária a interação 
entre os planejamentos do parque gerador e das linhas de transmissão. Ainda, são feitas 
análises de custos, capacidade de interligações regionais e intercâmbio de energia 
elétrica. O ONS coordena, de forma centralizada, a operação do SIN, sob fiscalização da 
ANEEL. Diante da predominância da fonte hídrica no Brasil, as decisões operativas e de 
despacho afetam o custo futuro para o atendimento à demanda.
ESTUDOS FUTUROS
Prezado acadêmico, ainda, nesta unidade, estudaremos as metodologias para 
o despacho econômico de energia elétrica.
 O Plano Nacional de Energia – PNE apresenta o planejamento a longo 
prazo. Nele, são encontradas informações que ajudam a formulação de políticas 
energéticas. Esse conjunto de estudos pode ser dividido em três etapas, conforme a 
Figura 5.
23
FIGURA 5 – ETAPAS DA ESTRATÉGIA A LONGO PRAZO PARA A EXPANSÃO DO SETOR DE ENERGIA
FONTE: Brasil (2020, p. 16)
No PNE 2030, no âmbito do setor de energia elétrica, apontaram-se o reforço 
e a priorização da expansão das usinas hidrelétricas, a indicação do gás natural como 
fonte complementar e a retomada das discussões da energia nuclear. As principais 
ações serão descritas a seguir:
QUADRO 1 – AÇÕES QUE FORAM INDICADAS PELO PNE 2030
FONTE: Brasil (2020, p. 24)
24
DICA
Acadêmico, você pode acessar o PNE em: https://www.epe.gov.br/pt/
publicacoes-dados-abertos/publicacoes/Plano-Nacional-de-Energia-2050.
2.1 TRANSIÇÃO ENERGÉTICA
Dentro do planejamento energético a longo prazo, ocorrem grandes 
mudanças e transformações no setor. Esse movimento está, fortemente, associado 
à transição energética, que prevê, principalmente, a descarbonização das fontes 
de energia, a descentralização das fontes e a digitalização na geração e no uso da 
energia (BRASIL, 2020).
A transição energética é promovida por mudanças na estrutura da matriz 
energética primária. É um processo lento, podendo existir diferentes momentos, 
dependendo da região. Ocorrem, também, a coexistência das fontes e a substituição 
progressiva, envolvendo novas tecnologias e necessidade de infraestrutura. 
Nesse contexto, o processo envolve estímulos para o uso mais eficiente 
da energia e a redução dos combustíveis com uma forte emissão de carbono. Há 
incentivos para o uso de fontes de baixo carbono, por exemplo, fontes renováveis. 
Também, automação e digitalização dos processos, controles e serviços, possibilitando 
a aplicação das fontes não despacháveis (BRASIL, 2020).
25
FIGURA 6 – PROCESSOS DA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA
FONTE: Brasil (2020, p. 47)
2.2 EXPANSÃO DA GERAÇÃO COM FONTES CONVENCIONAIS
Novas usinas de geração de energia elétrica são outorgadas pela ANEEL, mesmo 
que, ainda, em fase de desenvolvimento, para que ocorram previsões e simulação 
dos cenários futuros de geração. Entretanto, muitos projetos são baseados em fontes 
convencionais, como termelétricas, as quais utilizam combustíveis fósseis; usinas 
nucleares e grandes hidrelétricas. 
Mesmo obtendo autorização da ANEEL para conexão à rede, muitas dessas 
usinas possuem restrições ambientais e pouca probabilidade de serem implantadas 
(INSTITUTO E+, 2019). O Gráfico 12 apresentará a expansão das usinas em termos de 
viabilidade e probabilidade da entrada em operação. A geração nuclear é referente à 
usina Angra III.
26
NOTA
Angra III está em discussão desde 1975. Foi iniciada em 1984, porém, 
paralisada. Não há previsão para o término e a posterior entrada em operação. 
58,4% das obras necessárias foram executadas, incluindo gastos, cerca de R$ 
5,3 bilhões (2015).
GRÁFICO 12 – EXPANSÃO DAS USINAS COM FONTES CONVENCIONAIS ATÉ 2024
FONTE: Instituto E+ (2019, p. 26)
As usinas termelétricas podem ser construídas com agilidade e próximas 
dos centros de carga, diferentemente das hidrelétricas. Contudo, emtermos gerais, 
possuem altos custos de combustível e impactos ambientais, quando comparadas a 
outras fontes convencionais.
Outro ponto importante é que as usinas térmicas que utilizam óleo combustível 
e diesel são as principais fontes dos sistemas isolados, situados, em sua maioria, no 
Norte do Brasil. Apesar de apresentar baixo consumo, ao em torno de 1% da demanda 
do país, são 212 localidades consideradas isoladas, no Brasil, que são dependentes das 
fontes convencionais (ONS, 2021).
Ainda, possuímos a interconexão do Sistema Interligado Nacional com os 
sistemas da Argentina, Uruguai e Paraguai. Essa conexão proporciona a importação e a 
exportação de energia elétrica, principalmente, de grandes usinas hidrelétricas, como é 
o caso de Itaipu.
A interconexão com a Argentina e com o Uruguai possui regras específicas. 
São feitos intercâmbios, principalmente, de usinas hidrelétricas e termelétricas. Já a 
conexão com a Venezuela é feita por meio de um sistema isolado em Roraima, o qual 
27
passou por dificuldades técnicas e políticas, sendo interrompida. Para suprir a demanda 
local, houve, então, a contratação de novos geradores com fontes de gás natural e óleo 
diesel, e sete usinas com fontes renováveis (INSTITUTO E+, 2019).
3 DIVERSIFICAÇÃO DAS FONTES
A fonte hídrica é renovável e limpa, entretanto, sendo, ela, predominante no Brasil, 
torna o cenário preocupante, nos âmbitos da segurança energética e da disponibilidade. 
Devido à abundância desse recurso, o desenvolvimento do setor elétrico, no Brasil, foi 
baseado na construção de grandes usinas hidrelétricas, o que gerou a entrada tardia de 
outras fontes para a geração de energia elétrica.
As tecnologias convencionais, como usinas hidrelétricas e termoelétricas, 
possuem a geração de energia elétrica com baixos preços, enquanto as novas 
tecnologias possuem altos custos, por estarem em fases iniciais (LOPES, 2015), porém, 
questões geográficas, legais e ambientais vêm limitando a oportunidade de novas 
grandes usinas hídricas, e o assoreamento dos reservatórios vem diminuindo a oferta 
da geração hídrica.
Conforme fatos históricos, o apagão de 2001 ocorreu devido à baixa 
intensidade de chuvas, diante do aumento da demanda por energia elétrica (LOPES, 
2015). Dessa forma, a inserção das novas tecnologias exigirá fontes complementares 
ao cenário atual, predominantemente, hídrico. O planejamento deverá ter análises 
técnicas e econômicas para definir as fontes que irão operar. Por exemplo, o Gráfico 
13 mostrará a complementariedade, ao longo do ano, das fontes hídrica e eólica no 
Nordeste (CASTRO et al., 2010).
28
GRÁFICO 13 – COMPLEMENTARIEDADE DAS FONTES HÍDRICA E EÓLICA
FONTE: Castro et al. (2010, p. 12)
Entretanto, é necessária a diversificação das fontes, incluindo a promoção 
da eficiência energética, para garantir a disponibilidade e a sustentabilidade do setor 
elétrico. Novos paradigmas, também, serão inseridos ao longo do desenvolvimento do 
setor, conforme seguem:
TABELA 1 – NOVO PARADIGMA DO SETOR ELÉTRICO
FONTE: Lopes (2015, p. 5)
No Brasil, há condições naturais para o uso de diversas fontes, para geração de 
energia elétrica, recurso hídrico, regime de ventos, incidência solar e fertilidade do solo, 
podendo ser extraídas as gerações hídrica, eólica, solar e térmica (utilizando biomassa). 
29
INTERESSANTE
O mercado brasileiro já passou pelos modelos de monopólio, competição 
do atacado, e, atualmente, possui um modelo híbrido, um pouco diferente 
do mercado de outros países. O fato é que o modelo de monopólio não traz 
eficiência ao produto ou ao serviço.
Dessa forma, tecnologias de pequena escala podem fazer parte da matriz elétrica 
brasileira, aumentando a participação da geração distribuída, ou seja, usinas de menor 
porte para contemplar demandas locais, sem as perdas relacionadas à transmissão e à 
distribuição da energia elétrica vinda de grandes usinas, do modelo centralizado.
ESTUDOS FUTUROS
Caro acadêmico, abordaremos, com mais detalhes, o tema geração distribuída 
(descentralizada) na Unidade 2 deste material.
O destaque está nas fontes eólica e solar fotovoltaica, uma vez que são, 
atualmente, mais competitivas em termos econômicos e técnicos, sendo, assim, as 
melhores candidatas para a expansão da geração de energia elétrica. O planejamento 
segue para que ocorra o desenvolvimento dessas tecnologias, e a inserção deve 
acontecer de maneira contínua, para complementar as fontes existentes (BRASIL, 
2021). Entretanto, a ampliação da oferta, por meio dessas fontes, traz desafios para a 
operação do sistema elétrico, uma vez que a potência dessas usinas é limitada e ocorre a 
variabilidade da geração. Assim, são necessários o desenvolvimento e o aprimoramento 
de ferramentas que possam prever a complementariedade diária das fontes. 
No PDE 2030 foram consideradas as fontes eólica offshore e a solar fotovoltaica 
flutuante. Apesar de serem tecnologias pouco aplicadas, no mundo, já possuímos 
maturidade tecnológica e estudos técnicos e econômicos que podem permitir a inserção 
desses projetos em massa. Já a bioeletricidade vem apresentando processos cada vez 
mais eficientes, por exemplo, o bagaço da cana-de-açúcar detém boas oportunidades 
de uso para o setor elétrico (BRASIL, 2021).
INTERESSANTE
Caro acadêmico, você sabia que o período da safra da cana-de-açúcar, no 
Centro-Sul, coincide com o período de escassez hídrica? Assim, a bioeletricidade 
é complementar à geração hidrelétrica.
30
O PNE 2050 traz o desafio de gerenciar a abundância de fontes de energia no 
Brasil, mas há, também, desafios tecnológicos, socioambientais e regulatórios para a 
exploração econômica de algumas fontes. A partir do Gráfico 14, visualizaremos que, 
dentro do horizonte de 2050, o país possui o potencial energético de, aproximadamente, 
280 bilhões de tep, entre fontes renováveis e não renováveis, enquanto a demanda de 
energia do mesmo período é de, aproximadamente, 15 bilhões de tep (BRASIL, 2020).
GRÁFICO 14 – PREVISÃO DE DEMANDA DE ENERGIA E FONTES DISPONÍVEIS NO HORIZONTE DO 
PNE 2050
FONTE: Brasil (2020, p. 18)
ATENÇÃO
Caro acadêmico, lembre-se: a unidade de medida utilizada, normalmente, para 
contabilizar a energia advinda de diferentes fontes, é a tonelada equivalente de 
petróleo – tep. Dessa forma, não se trata, apenas, de fontes para a geração de 
energia elétrica.
O PNE 2050 elencará, no Gráfico 15, as fontes mais acessíveis no horizonte de 
2050. Claro que, para a exploração dessas fontes, devem existir as viabilidades técnica 
e econômica, estando de acordo com aspectos tecnológicos, legais, regulatórios, 
ambientais, sociais e governamentais (PNE 2050). Esses recursos excedem em 60% a 
demanda de energia acumulada no período. 
31
GRÁFICO 15 – POTENCIAL DAS FONTES MAIS ACESSÍVEIS NO HORIZONTE DE 2050
FONTE: Brasil (2020, p. 32)
Nesse cenário, estão presentes 24 bilhões de tep, sendo, 11 bilhões, fontes 
não renováveis, e, 13 bilhões, renováveis, o que inclui usinas térmicas de biomassa, 
hidrelétricas que não interferirão em áreas protegidas, solar, eólica e pequenas 
centrais hidrelétricas.
GRÁFICO 16 – FONTES DISPONÍVEIS COM GRANDES DESAFIOS DE APROVEITAMENTO NO 
HORIZONTE DE 2050
FONTE: Brasil (2020, p. 33)
Adicionalmente, o Brasil, também, possui 255 bilhões de tep de fontes que 
apresentam grandes desafios de exploração. Destes, 245 bilhões seriam fontes 
renováveis, entretanto, com desafios, como o uso de áreas protegidas e a aplicação 
offshore (BRASIL, 2020).
32
3.1 FONTES DESPACHÁVEIS E NÃO DESPACHÁVEIS
 A geração de energia elétrica, por meio de uma fonte despachável, é aquela a 
partir da qual temos a capacidade de ajustar o patamar de geração com uma velocidade 
satisfatória. Assim, possuímos o conceito de controlabilidade.
A controlabilidade é a possibilidade de uma usina ser ligada e desligada, de 
acordo com a demanda do operador, não havendo restrições quanto à disponibilidade 
de combustível. Encaixam-se, nesse conceito, alguns tipos de usinastermoelétricas e 
hidrelétricas com reservatório, por exemplo.
ATENÇÃO
Não devemos nos esquecer de que, para poder despachar determinado 
montante de energia elétrica, as linhas de transmissão e de distribuição, 
também, devem ser consideradas no planejamento.
A fontes não despacháveis são usinas não controláveis, ou seja, fontes 
intermitentes. Por exemplo, usinas solares, eólicas e PCHs. Essas usinas dependem da 
disponibilidade de combustível, não sendo possível controlar ou armazenar a capacidade 
de geração.
 O custo de operação dessas usinas, em geral, é baixo, porém, como 
não há reserva, é necessário acionar outras usinas para contemplarem determinada 
demanda por energia elétrica. Diante da entrada massiva das fontes intermitentes, 
crescem os desafios quanto à participação dessas usinas no atendimento da demanda. 
O sistema elétrico deve ser flexível e se adaptar às variações bruscas de geração 
ou de consumo de energia elétrica, mantendo a continuidade de fornecimento e de 
estabilidade. O ONS é responsável pelo despacho das usinas participantes do SIN, 
dessa forma, ocorre a operação centralizada, buscando os melhores aproveitamentos 
regional e sazonal dos subsistemas, visando, sempre, minimizar os custos de operação 
(INSTITUTO E+, 2019).
3.2 DESPACHO ECONÔMICO 
A operação do sistema visa ao atendimento integral sob qualquer condição 
de carga, levando em consideração o melhor custo no presente e buscando o 
menor custo futuro. Dessa forma, marcam presença as programações plurianual, 
anual, mensal, diária, horária e instantânea. Os fatores importantes são: o custo da 
geração, a capacidade de transmissão e a segurança da operação. Dessa forma são 
definidas as contribuições de cada uma das usinas, durante a operação do SIN. As 
33
unidades térmicas, fontes, como carvão, óleo ou gás natural, possuem um custo de 
operação que depende do montante de energia elétrica gerada. Como vantagem, não 
há limitação de operação, desde que haja combustível. Adicionalmente, como outro 
exemplo, as usinas nucleares possuem um custo constante de operação, pois se 
refere à manutenção delas.
As unidades hidrelétricas possuem um custo de operação que se resume a 
manutenções, quando necessárias, sendo um custo, relativamente, baixo. Entretanto, 
as decisões de operação impactam na operação futura, com dependência da hidrologia.
O Brasil, basicamente, possui um sistema hidrotérmico, ou seja, há usinas 
hidrelétricas e térmicas, a partir das quais encontramos reservatórios limitados, e 
a dificuldade de previsão das afluências futuras. A Figura 7 mostrará exemplos das 
consequências que o sistema pode sofrer devido às decisões de operação. 
FIGURA 7 – CONSEQUÊNCIAS DAS DECISÕES OPERATIVAS
FONTE: Vasconcellos (2011, p. 20)
Caso a demanda presente seja atendida, em sua grande maioria, pelas 
hidrelétricas, e, no futuro, ocorra um período de baixa afluência, as usinas térmicas serão 
acionadas, ocasionando altos custos. Entretanto, se utilizarmos usinas térmicas para 
atender à demanda presente, e, no futuro, passarmos por períodos de alta afluência, as 
hidrelétricas precisarão verter a água, ou seja, desperdiçar capacidade de geração de 
energia elétrica (VASCONCELLOS, 2011).
Ocorre, também, o impacto entre usinas, uma vez que muitas estão em cascata. 
É utilizada a previsão do recurso hídrico por meio de séries históricas, mas, para o 
controle, é necessário possuir grandes reservatórios.
34
INTERESSANTE
Para a simulação dos custos de operação, planejamento e expansão do SIN, é 
utilizada uma cadeia de modelos computacionais desenvolvidos pelo Centro 
de Pesquisa em Energia Elétrica – CEPEL.
Tendo em vista a complexidade da tomada de decisão, deve-se ter uma 
ponderação entre o uso das hidrelétricas e o armazenamento. O benefício do uso 
imediato da água é dado pela Função de Custo Imediato – FCI, e o armazenamento para 
a operação futura é dado pela Função de Custo Futuro – FCF (VASCONCELLOS, 2011).
GRÁFICO 17 – FUNÇÕES DE CUSTOS IMEDIATO E FUTURO
FONTE: Vasconcellos (2011, p. 20)
No Gráfico 17, nota-se que a FCI aumenta conforme ficamos com um grande 
volume armazenado, uma vez que estamos utilizando as térmicas para o atendimento 
da demanda. Assim, o FCF diminui, pois, no futuro, teremos um bom estoque de água 
para ser utilizado. 
Entretanto, um planejamento é pertinente, que vise ao ponto de operação no 
qual se encontra a minimização dos custos de FCI e de FCF. Esse ponto, na realidade, 
ocorre quando a derivada das funções se iguala em módulo, conforme ilustrado no 
Gráfico 18.
35
Equação 1
GRÁFICO 18 – PONTO DE CUSTO MÍNIMO
FONTE: Vasconcellos (2011, p. 21)
Outra característica importante, para o planejamento do despacho, é que não 
se pode considerar as usinas isoladamente, mas, sim, a operação interligada, incluindo 
o intercâmbio de energia elétrica entre subsistemas e afluências.
36
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você adquiriu certos aprendizados, como:
• Os estudos para o planejamento energético devem ser conduzidos de forma que 
permitam a participação de todas as tecnologias disponíveis.
• A transição energética prevê, principalmente, a descarbonização das fontes de energia, 
a descentralização das fontes e a digitalização na geração e no uso da energia. 
• A fonte hídrica é renovável e limpa, entretanto, sendo, ela, predominante no Brasil, torna 
o cenário preocupante, nos âmbitos da segurança energética e da disponibilidade. 
• A operação do sistema visa ao atendimento integral sob qualquer condição de 
carga, levando em consideração o melhor custo no presente e buscando o menor 
custo futuro.
37
1 O crescimento econômico de uma região, ou de um país, depende da disponibilidade 
de recursos energéticos, entretanto, esse crescimento deve ocorrer de maneira 
sustentável, proporcionando desenvolvimento social e promovendo a diminuição dos 
impactos ambientais. No contexto do planejamento do setor energético, assinale a 
alternativa CORRETA:
a) ( ) Os estudos para o planejamento energético devem focar no uso das fontes já 
utilizadas massivamente. Dessa forma, são priorizadas tecnologias maduras, já 
consolidadas, e, consequentemente, de baixo custo. 
b) ( ) Os estudos são realizados, somente, por entidades nacionais, uma vez que os 
outros países não possuem as fontes e as características que o Brasil possui.
c) ( ) Para o aumento da geração de energia elétrica, faz-se necessária a interação 
entre os planejamentos do parque gerador e das linhas de transmissão.
d) ( ) O ONS coordena, de forma descentralizada, a operação do SIN com total 
autonomia, ou seja, de forma independente.
2 Dentro do planejamento energético a longo prazo, ocorrem grandes mudanças e 
transformações do setor. Esse movimento está, fortemente, associado à transição 
energética, que prevê, principalmente, a descarbonização das fontes de energia, a 
descentralização dessas fontes e a digitalização na geração e no uso da energia. 
Analise as assertivas a seguir, a respeito da transição energética:
I- A transição energética é promovida por mudanças na estrutura da matriz energética 
primária. Também, há automação e digitalização dos processos, controles e serviços, 
possibilitando a aplicação das fontes não despacháveis. 
II- É um processo rápido e de fácil implementação, uma vez escolhidas as fontes e 
determinado o local de implementação.
III- O processo envolve estímulos para o uso mais eficiente da energia e a redução dos 
combustíveis com forte emissão de carbono.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As sentenças I e II estão corretas.
b) ( ) Somente a sentença II está correta.
c) ( ) As sentenças I e III estão corretas.
d) ( ) Somente a sentença III está correta.
AUTOATIVIDADE
38
3 Devido à abundância desse recurso, o desenvolvimento do setor elétrico, no Brasil, foi 
baseado na construção de grandes usinas hidrelétricas, o que gerou a entrada tardia 
de outras fontes para a geração de energia elétrica. De acordo com as característicasdas fontes no Brasil, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A fonte hídrica é renovável e limpa, entretanto, sendo, ela, predominante no Brasil, torna 
o cenário preocupante, nos âmbitos da segurança energética e da disponibilidade.
( ) A inserção das novas tecnologias deve focar em fontes complementares ao cenário 
atual, predominantemente, hídrico.
( ) São necessárias a diversificação das fontes e a promoção da eficiência energética, 
para garantir a disponibilidade e a sustentabilidade do setor elétrico.
( ) A ampliação da oferta, por meio das fontes não convencionais, traz um cenário 
de previsibilidade dos montantes de energia elétrica gerada, oferecendo uma fácil 
operação do sistema elétrico.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V – F – F – F.
b) ( ) V – V – V – F.
c) ( ) F – V – F – V.
d) ( ) F – F – V – V.
4 O Brasil possui uma gama de oportunidades quanto às fontes de geração de 
energia elétrica, entretanto, a operação do SIN é complexa, devido a uma série de 
características, técnicas ambientais e sociais. Disserte a respeito dessas diferenças 
das fontes de energia elétrica despacháveis e não despacháveis.
5 O Brasil possui uma série de fontes disponíveis para a geração de energia elétrica 
e uma das matrizes elétricas mais renováveis do mundo. Nesse sentido, quais são 
a necessidade e a importância da diversificação das fontes e do uso de fontes 
complementares?
39
TÓPICO 3 - 
ANÁLISES ECONÔMICA E AMBIENTAL
1 INTRODUÇÃO
UNIDADE 1
No Brasil, inicialmente, o setor possuía uma estrutura verticalizada, dominada pelo 
monopólio estatal. Todas as funções, geração, transmissão e distribuição, eram exercidas 
por, apenas, uma empresa. Esse cenário levou o setor a períodos de crise, de esgotamento 
de oportunidades, e evidenciou a ineficiência do modelo (TOLMASQUIM, 2015).
Com os objetivos de incentivar a eficiência e de aumentar a demanda, foram 
estabelecidos mercados de eletricidade a curto e longo prazos e novas metodologias. A 
introdução da competição e a aplicação das coordenações centralizada e descentralizada 
permitiram a reestruturação e o desenvolvimento do setor. 
A reforma do setor trouxe a completa desagregação das atividades, e permitiu 
investimentos privados para a geração, a transmissão e a distribuição. Adicionalmente, 
proporcionou a forte atuação dos Produtores Independentes de Energia (PIE) 
(INSTITUTO E+, 2019).
Marcou presença a implementação dos leilões de energia e do constante 
desenvolvimento do mercado livre de energia. Desde 2004, a comercialização de 
energia é feita por meio do Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e do Ambiente de 
Contratação Livre (ACL) (INSTITUTO E+, 2019).
Diante da necessidade de diversificação das fontes de energia, vem a 
importância de levantar questões relacionadas às viabilidades econômica, técnica, 
ambiental, social e regulatória de cada alternativa, sendo que o poder público pode 
avaliar e criar políticas públicas para incentivar determinadas fontes, possibilitando a 
economicidade (BRASIL, 2020). 
Prezado acadêmico, neste tópico, abordaremos a comercialização de energia 
elétrica, as metodologias, a análise econômica e os impactos ambientais.
2 GERAÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Conforme já estudado, considerando as necessidades de expansão e de 
eficiência do atendimento aos consumidores, houve a separação das etapas de geração, 
de transmissão e de distribuição de energia elétrica no Brasil. Entretanto, existem 
características que limitam a abertura do mercado. A transmissão e a distribuição de 
energia elétrica apresentam o conceito de monopólio natural, e isso ocorre, pois, se 
40
houvesse mais de uma empresa atuando nessas atividades, todos os custos seriam 
dobrados, e teríamos redes sobrepostas. Assim, essas atividades sofreram intervenção 
do Estado, por meio das concessões de áreas de exclusividade para operação e possuem 
regulação por parte dos órgãos específicos, assim, a competição ficou para as partes de 
geração e de comercialização de energia elétrica (DIAS, 2015).
FIGURA 8 – ESTRUTURA DO SETOR ELÉTRICO ATUALMENTE
FONTE: <http://www.labtime.ufg.br/modulos/aneel/mod4_uni2_sl2.html>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Desde 2004, no Brasil, possuímos dois mercados de comercialização: o Ambiente 
de Contratação Regulada (ACR) e o Ambiente de Contratação Livre (ACL). Ainda, com 
o crescimento da viabilidade econômica de pequenas usinas, existe, atualmente, não 
somente, a geração centralizada, mas o novo conceito de Geração Distribuída (GD), que 
abordaremos na sequência.
41
2.1 AMBIENTE DE CONTRATAÇÃO REGULADO – ACR
Em 2018, o ACR possuía 83,6 milhões de consumidores, dentre eles, residenciais, 
comerciais, pequenas indústrias e setor público. Nesse ambiente, as distribuidoras de 
energia elétrica contratam, ou seja, compram energia das geradoras para distribuir aos 
consumidores delas, ditos cativos. Assim, o consumidor tem os custos repassados pela 
Tarifa de Energia (TE), com a Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição (TUSD) (SILVA, 
2020). No ACR, a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) levanta dados das fontes de 
geração com custos baixos e o processo segue para os leilões.
As distribuidoras devem, anualmente, informar, ao Ministério de Minas e Energia 
(MME), a demanda delas por energia elétrica, sendo que o leilão possui, apenas, um 
comprador, no caso as distribuidoras (TUPY, 2018). As usinas com preços baixos 
celebram múltiplos contratos de comercialização com preços e prazos definidos.
Os principais leilões, no ACR, são: Leilão de Energia Existente (LEE), Leilão de 
Energia Nova (LEN), Leilão de Ajuste (LA) e Leilão de Fontes Alternativas de Energia 
(LFA). O LFA se restringe a usinas renováveis, para promover o aumento da participação 
delas na matriz elétrica do Brasil (INSTITUTO E+, 2019).
DICA
Saiba mais a respeito dos tipos de leilões de energia elétrica em https://
www.ccee.org.br/portal/faces/pages_publico/o-que-fazemos/como_ccee_
atua/tipos_leiloes_n_logado?_afrLoop=317665290935649&_adf.ctrl-
state=17i1lrcr0t_1#!%40%40%3F_afrLoop%3D317665290935649%26_adf.
ctrl-state%3D17i1lrcr0t_5.
2.2 AMBIENTE DE CONTRATAÇÃO LIVRE – ACL
No ACL, o consumidor, na sua maioria, indústrias e grandes comércios, pode 
escolher, livremente, o fornecedor de energia elétrica dele. Preços e prazos são 
negociados entre fornecedor e consumidor. Ocorrem, então, as oportunidades de 
escolha e de atendimento individual, porém, existem os riscos de ultrapassagem do 
montante de energia elétrica contratada (TUPY, 2018).
Nesse ambiente, há dois tipos de consumidores: os livres, que devem possuir, 
no mínimo, 3000 kW de demanda contratada, que e podem escolher quaisquer fontes; 
e os especiais, que necessitam da demanda contratada entre 500 kW e 3000 kW, com 
restrições para a escolha da fonte geradora.
Em 2020, houve uma redução, para 2000 kW, de demanda contratada, para os 
consumidores livres, e a tendência é a gradativa abertura do mercado livre de energia. 
Inclusive, ocorre o crescimento constante de consumidores especiais no ACL. 
42
GRÁFICO 19 – NÚMERO DE CONSUMIDORES ESPECIAIS
FONTE: Instituto E+ (2019, p. 38)
NOTA
A Câmara de Comercialização de Energia (CCEE), criada em 2004, viabiliza a 
comercialização de energia elétrica, implanta e divulga regras e procedimentos, 
administra o ACR e o ACL, apura e contabiliza todas as transações realizadas 
e os contratos. Por fim, organiza os leilões de compra e de venda de energia 
elétrica no ACR.
2.3 GERAÇÃO CENTRALIZADA
A geração centralizada é o conceito de grandes usinas de geração de energia 
elétrica, com estruturas e capacidade de grandes proporções. Dessa forma, é necessário 
que sejam implantadas longe dos centros de consumo, necessitando de longas linhas 
de transmissão. 
Essas características técnicas causam grandes custos e perdas de energia 
elétrica ao longo do caminho. Entretanto, esse modelo é, fortemente, aplicado no Brasil 
desde o iníciodo desenvolvimento do setor elétrico. Em sua grande maioria, são usinas 
hidrelétricas (UHE) e térmicas, integradas ao Sistemas Interligado Nacional (SIN) e 
operadas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). 
As grandes usinas hidrelétricas, ainda, dominam a matriz elétrica, porém, é, 
cada vez mais, difícil a expansão de novas centrais, devido às restrições ambientais, aos 
custos e aos longos períodos para a implantação. Assim, o planejamento se volta para a 
geração centralizada, utilizando outras fontes para a geração. O Programa de Incentivos 
para Fontes Alternativas de Energia (PROINFA) teve início em 2002, com o intuito de 
aumentar a participação de fontes renováveis (INSTITUTO E+, 2019). 
43
NOTA
Fontes alternativas podem ser perenes, renováveis e não renováveis. São, na 
verdade, todas as fontes que diferem das convencionais, dessa forma, deve-se 
conhecer a matriz energética de cada país.
Para a implantação de usinas centralizadas, são gerados impactos ambientais 
importantes. As grandes barragens das usinas hidrelétricas provocam o bloqueio da 
migração de peixes, o reassentamento de pessoas, o desmatamento e a mudança de 
solo. Ainda, há impactos ao longo de toda a extensão do rio, áreas inundadas e vegetação 
removida (JIANG et al., 2018). 
Usinas nucleares, em resumo, possuem baixa emissão de gases de efeito 
estufa, entretanto, a produção dos reatores, utilizando urânio, passa pela minigeração, 
pelo beneficiamento e pelo enriquecimento, os quais trazem gases de efeito estufa 
em grande quantidade, além de todos os acidentes e da contaminação ocorridos na 
operação das usinas, já reportados da longo da história (BAITELO, 2013).
Grandes usinas eólicas, também, devem levar em consideração alguns impactos 
ambientais, como evitar sítios arqueológicos, dunas, regiões protegidas, e se manter 
longe da população, devido aos impactos visuais e sonoros. Há, ainda, o problema com 
a mortalidade de pássaros, devido às rotas migratórias (BAITELO, 2013).
A utilização da fonte solar, que pode ser aplicada em grandes usinas fotovoltaicas 
ou de energia solar concentrada, tem destaque para a ocupação e para a mudança na 
qualidade do solo, a interferência sobre a vegetação, o impedimento da circulação de 
animais, e todo o processo de fabricação dos equipamentos que fazem parte do sistema 
fotovoltaico (CORDEIRO, 2019).
Outras usinas muito aplicadas para a geração centralizada são as térmicas, 
as quais, na sua maioria, utilizam óleo e carvão, ou seja, combustíveis fósseis. São 
a alternativa que mais emite gases de efeito estufa. A exploração e a logística dos 
combustíveis, também, são processos poluentes e perigosos (BAITELO, 2013). 
INTERESSANTE
Existem tecnologias, como a captura e o sequestro de carbono, que consistem 
em armazenar o gás carbônico em forma gasosa, em formações geológicas 
ou campos de gás já explorados, na forma líquida, no oceano, ou, ainda, 
sólido, utilizando a reação dele com óxidos metálicos. Entretanto, ainda, são 
tecnologias em desenvolvimento.
44
2.4 GERAÇÃO DISTRIBUÍDA
O conceito de Geração Distribuída (GD) foi consolidado recentemente, em 2012. 
Desde então, um consumidor, até então, convencional, passa a ter a oportunidade de 
ser, também, um gerador de energia elétrica. Essa metodologia agrega economia na 
implantação, sustentabilidade e vantagens ambientais. 
Em 2015, o sistema de compensação de energia elétrica, aplicado em projetos 
de mini e microgeração distribuída e cogeração, teve um limite de potência instalada 
ampliado: para fontes hídricas, até 3 MW, e, até 5 MW, para todas as outras fontes, 
como biogás, biomassa, eólica, hídrica, resíduos sólidos urbanos e solar fotovoltaica 
(INSTITUTO E+, 2019).
INTERESSANTE
A Pequena Central Hidrelétrica (PCH) possui entre 5 MW e 30 MW; a Central 
Geradora Hidrelétrica (CGH), até 5 MW; já uma usina hidrelétrica, acima de 30 
MW. Também, existem outras considerações quanto aos reservatórios.
A aplicação da GD traz benefícios, como o adiamento de investimentos para 
a expansão dos sistemas de transmissão e de distribuição, uma vez que essas usinas 
podem ser instaladas muito próximas das cargas; baixo impacto ambiental; minimização 
das perdas de energia elétrica; e possibilidade para a diversificação da matriz elétrica 
(WWF, 2012). 
NOTA
Na cogeração, uma usina específica para essa função produz calor e energia 
elétrica por meio de um único combustível.
45
GRÁFICO 20 – CAPACIDADE DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA INSTALADA
FONTE: Instituto E+ (2019, p. 63)
Efetivamente, a expansão da GD se deu em 2016, viabilizada pela qualidade 
das fontes nacionais, pelas elevadas tarifas de energia elétrica e pelas metodologias 
favoráveis de compensação de créditos de energia elétrica (BRASIL, 2020).
Nesse contexto, tem-se a geração próxima ao centro de carga, agregando 
menos investimento em linhas de transmissão, forte estabilidade e confiabilidade do 
sistema (LABTIME, 2017). 
46
FIGURA 9 – GERAÇÃO DISTRIBUÍDA
FONTE: <http://www.labtime.ufg.br/modulos/aneel/mod3_uni2_sl13.html>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Conhecendo as fontes e as tecnologias disponíveis, é possível entender, além 
de respeitar a aplicação coerente de cada uma delas. Podemos, então, enfatizar a 
aplicação de usinas geradoras com fontes alternativas, ou seja, não convencionais, para 
o sistema de geração distribuída.
3 ANÁLISE DE INVESTIMENTO
Conforme estudamos anteriormente, no ACR, no qual ocorrem os leilões para 
a contratação de energia elétrica, existe a necessidade de levantar informações das 
fontes disponíveis nos âmbitos da qualidade de suprimento, da confiabilidade, do custo 
e do impacto ambiental.
Uma das metodologias mais utilizadas é o Levelized Cost of Energy – LCOE, que 
permite envolver diversas variáveis para subsidiar as decisões (SILVA, 2017). O LCOE 
representa o valor presente do custo de geração de energia elétrica por meio de uma 
fonte, e pode ser definido pela Equação 2:
Equação 2
47
Assim, It é o investimento feito no ano t; Mt representa o custo de operação e 
de manutenção no ano t; Ft é o custo com combustível no ano t; Et é a energia elétrica 
gerada no ano t; r é a taxa de desconto; e, n, o tempo de ciclo de vida estimado.
Entretanto, essa metodologia considera um perfil de geração uniforme ao longo 
do tempo, não sendo compatível com a geração de energia por meio de fontes, como a 
solar e a eólica. Contudo, pode ser utilizado o Fator de Capacidade de cada tecnologia. 
Esse dado fornece o quanto de energia elétrica é gerado por usina em relação à potência 
instalada (SILVA, 2017).
NOTA
O preço da energia e do LCOE é dado em R$/MWh.
A avaliação econômica, também, pode ser realizada através de métodos, como 
Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Razão Benefício/Custo e 
Payback (GOMES et al., 2018).
O VPL mostra o lucro ou o prejuízo líquido do projeto de uma usina antes da 
instalação dela, conforme a Equação 3:
Equação 3
Assim, I é o investimento; Rt é a receita no período t; Ct é o custo no período t; n 
é a vida útil; e iM é a taxa mínima de atratividade dada pelo mercado financeiro (GOMES 
et al., 2018).
A TIR se refere à determinação de uma taxa i na Equação 3, anteriormente, 
apresentada no VPL, igualando-se a zero. Caso i seja maior do que iM, os projetos 
serão rentáveis do ponto de vista econômico; se i for menor do que iM, significará que o 
investimento terá melhores resultados no mercado de capitais.
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Equação 4
A Razão Benefício/Custo é a relação entre o valor presente do benefício e 
os custos. Para que o projeto seja validado como, economicamente, viável, a Razão 
Benefício/Custo deve ser maior do que a unidade, ou, no mínimo, idêntica:
Equação 5
R(iM) é a Razão Benefício/Custo; iM é a taxa mínima de atratividade; Bt são os 
benefícios no período t; e Ct são os custos, também, em t.
O Payback descontado, por sua vez, mostra em quanto tempo as entradas de 
receita devem compensar o investimento realizado. Nessa metodologia, o tempo de