Fontes alternativas de energia

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Fontes alternativas de energia
Prof. Bruno Di Lello
Descrição
A análise das aplicações, incentivos e vantagens na implantação de
projetos baseados em fontes alternativas de energia.
Propósito
As formas de implementação, incentivo e desenvolvimento de projetos
de geração de energia a partir de fontes alternativas tornam-se cada vez
mais presentes na sociedade. O conhecimento dessas alternativas é
importante para a sociedade e para os profissionais atuantes em
diversas áreas de formação.
Preparação
Acesse as informações relevantes e atualizadas do setor de energia no
Brasil a partir do BEN 2021 (Boletim Energético Nacional), disponível no
site da Empresa de Pesquisa Energética.
Acesse também as informações sobre os planos de ampliação do uso
de energia no Brasil a partir do Plano Decenal de Expansão de Energia
2030, disponível no mesmo site.
Objetivos
Módulo 1
Tecnologias renováveis
Analisar a penetração das tecnologias renováveis no mercado.
Módulo 2
Incentivos e projetos para geração de
energia renovável
Identificar os mecanismos de incentivo às fontes de energia.
Módulo 3
Energia solar, eólica e biomassa
Analisar as fontes de energia renováveis: solar, eólica e biomassa.
Módulo 4
E�ciência energética e a gestão energética
Analisar a eficiência energética e a gestão energética.
Introdução
O especialista deverá enfatizar os aspectos operacionais, os
incentivos e a gestão de projetos de implantação de energia
renovável no mercado.

Orientação sobre unidade de medida
Em nosso material, unidades de medida e números são escritos
juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia e didáticas. No
entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o
número e a unidade (ex.: 25 km). Logo, os relatórios técnicos e
demais materiais escritos por você devem seguir o padrão
internacional de separação dos números e das unidades.
1 - Tecnologias renováveis
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar a penetração das tecnologias renováveis no
mercado.
Vamos começar?
A implantação de projetos de geração
de eletricidade a partir das energias

eólica, solar e biomassa
Neste vídeo, o especialista abordará os principais conceitos e aspectos
que devem ser observados durante este módulo.
O avanço das fontes renováveis de
energia
As diversas sociedades, principalmente nos países mais avançados,
buscam fontes alternativas de energia que não contribuam para o
aquecimento global. Vamos olhar de perto o panorama de implantação
de projetos de obtenção de energia a partir de fontes renováveis?
Evolução da geração de energia
elétrica com fontes renováveis no
Brasil
O Brasil é um bom exemplo de geração de energia a partir de fontes
renováveis. A nossa matriz energética é uma das mais limpas do
mundo, sendo cerca de 45% de geração da energia gerada a partir de
fontes renováveis.
Hidrelétrica de Itaipu.
Se considerarmos a matriz elétrica, temos por volta de 85% de nossa
geração de eletricidade a partir de fontes renováveis, com
aproximadamente 64% a partir de hidrelétricas. A geração hidrelétrica é
bastante relevante no país, em decorrência da abundância da fonte
hídrica. Além dessa fonte, o país vê crescer a geração a partir de outras
formas renováveis, como a geração eólica, solar e a partir de biomassa.
A evolução da geração eólica no Brasil deu um salto na última década.
Veja o crescimento dessa forma de geração de energia elétrica no
gráfico a seguir.
Evolução da geração de eletricidade a partir de fonte eólica no Brasil.
Até o ano de 2017, a produção de eletricidade a partir de fonte solar era
irrelevante.
De 2018 até meados de 2020, esse tipo de geração aumentou cerca de
dez vezes. Veja, no gráfico a seguir, a evolução da capacidade de
geração de eletricidade a partir de fonte solar no Brasil.
Evolução da geração de eletricidade a partir de fonte solar no Brasil.
Outra forma de geração de energia, a geração por biomassa também
experimentou um consistente aumento na quantidade de energia gerada
a partir de 2011.
De 2011 até 2020, no Brasil a geração de eletricidade por biomassa
saltou de 32,2 para 55,61 TWh. Veja a evolução no gráfico a seguir.
Evolução da geração de eletricidade a partir de biomassa no Brasil.
Em 2020, a energia hidrelétrica representou quase 64% do total da
energia elétrica gerada no Brasil, por meio das Usinas Hidrelétricas
(UHE), Pequenas Centrais Elétricas (PCH) e das Centrais de Geração
Hidrelétrica (CGH).
Contribuição das diferentes fontes na geração de eletricidade no Brasil.
Evolução da geração de energia
elétrica com fontes renováveis no
mundo
No restante do mundo, a matriz energética e a elétrica ainda são
fortemente dependentes de fontes não renováveis. Veja a distribuição
percentual das fontes de geração de energia elétrica no mundo em
2020.
Geração de eletricidade a partir de diferentes fontes no mundo - 2020.
A geração de eletricidade a partir de energia solar e eólica está se
ampliando, da mesma forma que ocorre no Brasil. A geração de energia
renovável em 2021 deve registrar mais de 8% para atingir 8.300 TWh, o
crescimento mais rápido ano a ano desde a década de 1970. A energia
solar e a eólica devem contribuir com dois terços do crescimento das
renováveis. Só a China respondeu por quase metade do aumento global
da eletricidade renovável em 2021, seguida pelos Estados Unidos, União
Europeia e Índia (IEA REPORTS, 2021).
Considerando os períodos 2019-2020 e 2020-2021, temos os seguintes
aumentos na geração de energia elétrica por fonte renovável, em
terawatts/hora (TWh) no mundo:
Fonte 2019-2020
2020-
2021
Eólica 175 275
Solar 153 145
Hídrica 114 140
Biomassa 40 72
Tabela: Aumento de geração de energia elétrica por fonte renovável.
Bruno Di Lello.
De acordo com o país ou região do mundo, houve os seguintes
aumentos na produção de eletricidade por fontes renováveis no período
2020-2021, em TWh:
Fonte China
Estados
unidos
União
europeia
Índia
Eólica 141 61 35 5
Solar 54 26 17 12
Hídrica 62 9 7 12
Biomassa 30 2 8 3
Tabela: Aumento da produção de eletricidade por fonte renovável, 2020-2021.
Adaptada de Global Energy Review, 2021.
Observe que o crescimento de produção mais significativo é da energia
eólica, seguido pela energia solar e pela hídrica. Com isso, a matriz
elétrica mundial aumentou a participação das fontes renováveis de 27%
em 2019 para 29% em 2020.
Perspectivas para geração de energia
elétrica com fontes renováveis no
Brasil
Vamos verificar a evolução da geração de energia elétrica pelas fontes
solar, eólica e a partir de biomassa no Brasil e no mundo. Quais as
tendências futuras para a geração de energia elétrica a partir de fontes
renováveis?
O mercado brasileiro para as energias eólica, solar e de biomassa não
para de se expandir. Temos a matriz elétrica com um excelente
aproveitamento dos recursos renováveis. Essa matriz renovável, que em
sua maior parte explora a geração hídrica, vem ampliando a utilização
de outras fontes. Vamos olhar de perto os projetos de geração de
eletricidade no Brasil a partir das fontes eólica, solar e biomassa.
A geração de eletricidade por fonte
eólica no Brasil
A história da geração eólica no Brasil começa em 1992, com a
instalação do primeiro gerador. Esse projeto, experimental, surgiu da
parceria entre o Centro Brasileiro de Energia Eólica (CBEE) e a
Companhia Energética de Pernambuco (CELPE). Não houve, nesses
anos iniciais, grandes desenvolvimentos nesse setor. Somente em 2001,
com a crise de abastecimento de energia elétrica em virtude à baixa no
regime de chuvas, o Brasil passou a buscar novas formas de geração de
eletricidade, como forma a diminuir sua dependência da geração
hidrelétrica.
De 2007 até 2021, houve um aumento na geração de eletricidade por
fonte eólica de cerca de 100 vezes.
Saltamos de 663 GWh em 2007 para 65.100 GWh em 2021. Em 2030, de
acordo com o plano decenal de energia 2021-2030, a energia eólica terá
quase que duplicado a capacidade de geração,em relação a 2021,
alcançando a marca de 128.000 GWh.
Veja o crescimento da geração eólica no Brasil a partir de 2007 até as
estimativas para o ano de 2030.
Aumento da geração de eletricidade por fonte eólica no Brasil.
Os números de fato impressionam. No caso da geração eólica, foram
contratados no Ambiente de Contratação Regulada 750
empreendimentos eólicos desde a realização do segundo Leilão de
Energia de Reserva de 2009, o que totaliza capacidade instalada já
contratada de 19.127MW. Destaca-se que estas contratações ocorreram
nas regiões Nordeste (88%) e Sul (11%) do Brasil que são, notadamente,
as regiões com maior potencial desse tipo de fonte (BRASIL, EPE, PDE
2021-2030, 2021).
Empreendimentos contratados para geração de energia eólica no Brasil.
A geração de eletricidade por fonte
solar no Brasil
Embora com capacidade instalada de geração inferior à fonte eólica, a
energia solar experimentou um significativo crescimento a partir de
2012. As expectativas para o ano de 2030 mostram que o país pode
alcançar uma geração superior a 50.000 GWh de eletricidade por fonte
solar.
Crescimento da geração de energia elétrica por fonte solar no Brasil.
Em relação aos projetos de geração, o país apresenta um conjunto de
usinas com capacidade instalada de 4.767MW, concentrado nas regiões
Nordeste e Sudeste do País, com destaque especial para os estados de
Minas Gerais, São Paulo, Ceará, Piauí, Pernambuco e Bahia, que são
responsáveis por aproximadamente 90% das contratações realizadas
para esse tipo de fonte (BRASIL, EPE, PDE2021-2030, 2021).
Empreendimentos contratados para geração de energia solar no Brasil.
Pelos registros dos cadastramentos dos leilões de energia, os estados
do Nordeste representam, em média, 75% do total de usinas renováveis
(eólicas e solares), e a Bahia e o Piauí se configuram como as unidades
federativas com o maior número de projetos cadastrados (BRASIL, EPE,
PDE2021-2030, 2021).
A geração de eletricidade a partir de
biomassa no Brasil
A biomassa é o material de origem orgânica utilizado para geração de
energia a partir de sua queima.
Os projetos que utilizam biomassa de madeira adotam o conceito de
florestas energéticas utilizando a biomassa de eucalipto, com alto grau
de conteúdo nacional na implantação do empreendimento. A opção dos
empreendedores por usinas com potência instalada reduzida (menores
que 100MW), próximas às áreas de produção da biomassa, permitem a
redução de custos logísticos com combustível, além de permitir acesso
a localizações estratégicas, próximas aos centros de carga.
Crescimento da geração de energia elétrica por biomassa no Brasil.
Perspectivas para geração de energia
elétrica com fontes eólica e solar no
mundo
A catastrófica consequência da liberação de dióxido de carbono na
atmosfera exige uma mudança de padrão para os projetos de geração
de energia. A opção para a geração renovável, a partir de fontes com
baixa emissão de carbono, é uma necessidade, em virtude do
aquecimento global. Em termos mundiais, soluções para a geração de
eletricidade a partir de energia eólica, solar e biomassa têm crescido de
forma acelerada. Vamos ver um pouco desse panorama?
Geração de eletricidade por fonte
eólica no mundo
A China lidera a geração de eletricidade por energia eólica no mundo.
Dados de 2020 mostram as seguintes potências instaladas para a
geração de eletricidade por essa fonte renovável para os dez maiores
produtores:
País
Potência Instalada de
Geração Eólica/GW
China 282
Estados Unidos 118
Alemanha 62
Índia 39
Espanha 27
Reino Unido 25
França 17
Brasil 17
Canadá 14
Espanha 11
Tabela: Geração de eletricidade
Adaptada de Global Energy Review, 2021.
A capacidade instalada de geração eólica no mundo é estimada em
cerca de 743 GW. Essa quantidade de energia, gerada de forma
renovável, evitou o despejo de 1,1 bilhão de toneladas de CO2 na
atmosfera.
Além de liderar a produção mundial, o incremento anual de potência
instalada para a geração a partir de fonte eólica também é liderado pela
China. O crescimento da potência por país ou região do mundo é
mostrado no gráfico a seguir, no período entre 2015 e 2022.
Ampliação da capacidade de geração de eletricidade por fonte eólica, 2015-2022.
Todos os dados apontam para o incremento da produção por energia
eólica em todas as regiões do mundo. A China tem uma meta de
balanço zero de carbono em 2060. Vale lembrar que o país lidera a
emissão de gases de efeito estufa atualmente, mas vem investindo de
forma maciça na geração de energia elétrica a partir de fontes
renováveis.
Geração de eletricidade por fonte
solar no mundo
A exemplo do Brasil, a aplicação da energia solar para a geração de
eletricidade encontra-se em crescimento no resto do mundo. A redução
de custos na implantação de painéis solares vem contribuindo para o
crescimento dessa tecnologia.
A superfície da Terra recebe radiação solar constantemente. A
quantidade de energia proveniente dessa fonte é mais elevada nas
terras ao longo da faixa tropical do planeta, conforme podemos ver na
figura a seguir. As regiões mais avermelhadas apresentam maior média
de energia por superfície kWh/m2. Essa quantidade de energia, que
chega ao planeta de forma gratuita, é aproveitada para a conversão em
eletricidade por meio das usinas solares.
Ampliação da capacidade de geração de eletricidade por fonte eólica.
Em termos mundiais, novamente a liderança na geração de energia
elétrica por meio de usinas fotovoltaicas é da China. Em 2020, o país
contava com uma capacidade instalada para a geração de 254 GW. Veja
o quadro a seguir para os dez maiores produtores de eletricidade por
fonte solar no mundo.
País
Potência Instalada de
Geração Eólica/GW
China 254
Estados Unidos 76
Japão 67
Alemanha 54
Índia 39
Itália 22
Austrália 18
Vietna 17
Coreia do Sul 15
Espanha 14
Tabela: Geração de energia elétrica por meio de usinas fotovoltaicas.
Adaptada de Renewables, 2019 - Analysis and Forecast 2024, IEA.
Em termos de evolução de potência instalada para a geração de
eletricidade por fonte solar, temos a China também na liderança do
cenário mundial. Veja os dados entre os anos de 2016 e 2020 para a
China, União Europeia, Índia e Estados Unidos.
Ampliação da capacidade de geração de eletricidade por fonte solar, 2015-2022.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
A geração de energia elétrica no Brasil a partir de fontes renováveis
mostra uma grande dependência da fonte hídrica. Além da geração
hidrelétrica, o país utiliza as fontes solar, eólica e a biomassa para a
geração de eletricidade, somente para citar as mais importantes.
Assinale a alternativa correta acerca da geração de energia elétrica
a partir de fontes renováveis no Brasil.
A
A geração de energia elétrica a partir de fonte solar
é a segunda maior forma de produção de
eletricidade, perdendo apenas da geração
hidrelétrica.
B
A geração de eletricidade por fonte eólica no Brasil
superou a geração por utilização de biomassa,
sendo atualmente a segunda maior fonte de
geração renovável, perdendo apenas para a geração
hidrelétrica.
C
Embora tenha uma matriz elétrica bastante limpa, a
geração de eletricidade no Brasil ainda apresenta
mais da metade de sua produção dependente da
queima de combustíveis fósseis.
D
A matriz elétrica brasileira apresenta cerca de 85%
de sua geração baseada em hidrelétricas, seguida
da fonte solar, biomassa e eólica, com a menor
participação nos projetos de geração de energia.
E
A matriz elétrica brasileira apresenta um percentual
de geração a partir de fontes renováveis ainda
inferior ao resto do mundo, tendo em vista o atraso
Parabéns! A alternativa B está correta.
A matriz elétrica brasileira é uma das mais renováveis do mundo,
com geração a partir de fontes limpas em torno de 85%, com 64%
baseada em geração hidrelétrica. A geração a partir de fonte eólica
superou a geração a partir de biomassa,com a participação em
9,2% na geração elétrica.
Questão 2
Principalmente a partir do início da era industrial, a energia se
tornou um produto necessário para o desenvolvimento das
sociedades. As máquinas a vapor, que começaram a movimentar a
economia industrial na Inglaterra do século XVIII e XIX e que se
espalharam pelo mundo, utilizavam uma fonte “suja” de
fornecimento de calor: o carvão mineral. Ao longo dos últimos dois
séculos, o mundo se acostumou a queimar combustíveis como o
carvão e os derivados de petróleo para obter sua energia. Uma
consequência dessa opção é a liberação maciça de CO₂ na
atmosfera, gás de efeito estufa que atua como o principal fator para
o aquecimento da temperatura média do planeta nos últimos 100
anos. Uma das formas de reduzir o problema é a opção pela
geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis.
Assinale a alternativa correta acerca das tendências para a geração
de eletricidade a partir das fontes eólica e solar no mundo.
nas instalações de projetos de geração a partir de
fonte eólica e solar.
A
A China tem uma matriz elétrica baseada na queima
de carvão e apresenta pouco avanço para a geração
de eletricidade a partir de fontes renováveis eólica e
solar.
B
A geração de eletricidade a partir de fonte solar é
mais importante em países situados em regiões
mais ao norte do planeta, próximas ao Círculo Polar
Ártico, em virtude da incidência elevada de radiação
nessas localizações.
Parabéns! A alternativa D está correta.
A China, apesar de ainda ser o maior poluidor mundial e com uma
matriz elétrica baseada na queima de carvão, apresenta a maior
evolução anual na implantação de geração elétrica por fonte solar e
eólica, quando comparada com as demais regiões do mundo. Essa
conversão na forma de geração faz parte do esforço chinês para
geração de energia com carbono zero em 2060.
C
A Europa e os Estados Unidos lideram a
implantação de novos projetos de geração de
eletricidade a partir de fontes eólicas e solar,
batendo sucessivos recordes de geração de energia
renovável a cada ano.
D
A matriz elétrica chinesa apresenta, a cada ano, a
liderança na implantação de projetos de geração
solar e eólica, quando comparada com o resto do
mundo, como forma de ter saldo zero de emissão
de carbono em 2060.
E
No cenário mundial, a escassez de água fez diminuir
a geração hidrelétrica, fomentando as fontes eólicas
e fotovoltaicas, que correspondem, somadas, a mais
de 60% da geração de energia elétrica.
2 - Incentivos e projetos para geração de energia renovável
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car os mecanismos de incentivo às fontes de
energia.
Vamos começar?
Mecanismos de incentivo ao uso de
fontes renováveis no Brasil
Neste vídeo, será abordado o Proinfa e o programa de créditos ou de
compensação para o uso de energia solar no Brasil.
O incentivo ao uso de fontes de
energia alternativa no Brasil
A implantação de projetos para a geração de energia renovável
demanda grande esforço por parte das diferentes sociedades, já
acostumadas a utilizar fontes não renováveis para a geração de energia.
Esse esforço, entretanto, é necessário diante do quadro do aquecimento
global gerado pelas emissões de CO2 com a queima de combustíveis
fósseis. Vamos identificar os mecanismos de incentivo à implantação
de projetos de fontes renováveis no Brasil, país que já apresenta uma
matriz elétrica predominantemente renovável.
Apesar de o Brasil ter uma matriz elétrica majoritariamente renovável, a
elevada dependência da geração hidrelétrica, baseada nas grandes
usinas, pode causar problemas de desabastecimento energético em
épocas de seca. Para diminuir a dependência da geração hídrica,
mantendo a produção de eletricidade por fonte renovável, foi criado o
Proinfa (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia

Elétrica). Esse programa foi instituído pela lei nº 10.438/2002 com o
claro objetivo de diversificar a geração elétrica a partir de fontes
renováveis.
Programa de Incentivo às Fontes
Alternativas no Brasil - Proinfa
O Proinfa, criado em 2002, incentiva a geração de energia elétrica no
Brasil por meio das pequenas centrais hidrelétricas (PCH), energia eólica
e nas usinas térmicas alimentadas por biomassa.
Por meio do Proinfa, os geradores que participam do programa são
custeados por um sistema de cotas. Esse custo da energia, que é
adquirido pela Eletrobras, é repassado aos consumidores. Tanto os
consumidores cativos quanto os livres. Nesse ponto, vamos entender a
diferença entre esses dois tipos de consumidores.
Tipos de consumidores
Consumidores cativos
Os consumidores cativos são aqueles que só podem comprar energia
por meio das concessionárias locais de energia elétrica. Esse é o
modelo de comercialização e consumo de energia mais comum no
Brasil. Fazem parte desse modelo os consumidores residenciais e as
pequenas empresas que têm um consumo mensal considerado baixo.
Os consumidores cativos estão mais sujeitos às variações tarifárias em
decorrência dos períodos de seca, quando são aplicadas as diferentes
bandeiras tarifárias em virtude do custo de geração da energia. Os
consumidores cativos formam o ambiente de contratação regulada
(ACR).
Consumidores livres
Os consumidores livres compõem o ambiente de contratação livre
(ACL). Nesse mercado, os consumidores negociam diretamente a
compra da energia com as geradoras e comercializadores de
eletricidade.
No ACL, os consumidores apresentam dois contratos: um com a
distribuidora de energia, que cobre os custos da transmissão da
eletricidade e outro com a geradora ou comercializadora de energia, que
cobre o custo de geração da eletricidade que chega ao consumidor. O
custo para a transmissão/ distribuição é regulado. Ou seja, segue uma
tarifa estabelecida. Entretanto, para o segundo contrato, o consumidor
livre pode negociar os valores de energia diretamente com a geradora,
obtendo condições favoráveis de preço. Estima-se que o consumidor
livre possa ter uma redução do preço da eletricidade de até 35% quando
comparado ao consumidor cativo.
Existem dois tipos de consumidores no ACL:
Consumidores livres
Têm uma demanda de 1.500kW por mês ou superior. Eles negociam
livremente a compra da energia, podendo escolher o consumo tanto da
forma convencional (hidroelétricas e termoelétricas) quanto da forma
incentivada (eólica, solar, biomassa e outros tipos de energias
renováveis).
Consumidores especiais
Têm demanda de energia entre 500kW e 1.500kW. Os consumidores
especiais têm o direito de adquirir sua energia de usinas geradoras
alternativas, como PCH, usinas eólicas, térmicas alimentadas com
biomassa ou usinas solares.
Os projetos de geração alternativa
que recebem incentivos no Brasil
O Proinfa é o maior programa de incentivo à geração alternativa do
mundo. As ações do programa estão voltadas para a PCH, geração
eólica e usinas termoelétricas que utilizam biomassa como
combustível. Vamos olhar de perto os projetos incentivados pelo
Proinfa. A geração de energia pelas usinas que fazem parte do Proinfa
em 2020 alcançou as seguintes capacidades instaladas emMW
(megawatts):
 Usinas eólicas
965
 Usinas à biomassa
556
 Pequenas centrais hidrelétricas - PCH
1.151
 Centrais de Geração Hidrelétricas - CGH
Veja a distribuição percentual a produção de eletricidade por fonte:
Percentual de geração por fonte - Proinfa.
Vamos olhar mais de perto as formas de geração que fazem parte do
Proinfa?
PCH
As pequenas centrais hidrelétricas (PCH) são alternativas para a
geração de energia a partir de fontes hídricas. Essas centrais não
precisam de um reservatório tão volumoso quanto o das usinas
hidrelétricas (UHE) tradicionais, como Itaipu, Tucuruí ou Belo Monte.
As PCH geram entre 5MW e 30MW e utilizam uma área de reservatório
de até 13 km2. Essas usinas não alteram significativamente o meio
ambiente e aproveitam o desnível natural dos cursos d'água e a geração
de eletricidade.Os impactos gerados por essas usinas são muito
menores do que os gerados pelas UHE.
No Brasil, existem 542 PCH, gerando cerca de 5,5 milhões dekW de
potência.
4
Pequena Central Hidrelétrica no rio Tietê, SP.
CGH
As centrais geradoras hidrelétricas (CGH) são ainda menores que as
PCH. Têm o mesmo princípio de funcionamento de uma UHE ou de uma
PCH, mas são muito mais compactas. Têm capacidade de geração de
até 5MW e sua principal vantagem é a possibilidade de serem
construídas em um prazo de apenas dois anos e meio.
CGH de Igrejinha.
No Brasil, existem 731 CGH gerando cerca de 851.000kW.
Mas quais as diferenças entre UHE, PCH e CGH?
As diferenças entre as formas de geração de eletricidade a partir de
recursos hídricos estão no tamanho do projeto, na capacidade de
geração e nos impactos ambientais gerados. O Brasil gera sua energia
por fonte hídrica utilizando os três tipos de usinas. O quadro resumo a
seguir mostra as características das UHE, PCH e CGH no território
nacional.
Tipo
de
usina
Capacidade
de geração
emMW
Impacto
ambiental
Quantidades
de usina no
Brasil
P
in
em
UHE
Acima de
30
Alto 233
m
PCH 5-30 Pequeno 542
m
CGH Até 5 Pequeno 731
m
Tabela: Diferentes formas de geração de eletricidade a partir de recursos hídricos.
Adaptada de Guia técnico de gestão energética - Centrais Elétricas Brasileiras, FUPAI/Efficientia.
Gestão energética. Rio de Janeiro. Eletrobras, 2005.
A geração eólica
O Proinfa apoia diversas usinas por fonte eólica no Brasil, com uma
potência total de geração instalada de 965MW.
Um dos destaques é o parque gerador de Praia Formosa no Ceará, com
uma potência instalada de 104MW.
Parque eólico de Praia Formosa - CE.
Outra importante usina de geração eólica é a de Icaraizinho, também no
Ceará, com uma potência instalada de 54MW.
Parque eólico de Icaraizinho - CE.
Termoelétricas a partir da queima de
biomassa
Além dos projetos de geração por PCH, CGH e eólico, o Proinfa também
incentiva as usinas geradoras a partir da queima de biomassa. Esse tipo
de geração tem uma potência total instalada de 556MW em projetos
apoiados pelo Proinfa.
Cabe ressaltar que as térmicas movidas a biomassa tiveram um
acelerado crescimento nos últimos anos. Esse tipo de fonte de geração
concorre com as térmicas que queimam combustíveis fósseis. Em
meados de 2020, as térmicas movidas a biomassa representavam 45%
da geração por usinas termoelétricas. A principal matéria-prima é o
bagaço da cana-de-açúcar, que até pouco tempo era um resíduo sólido
importante da indústria de produção de etanol. Além do bagaço de
cana-de-açúcar, são utilizados resíduos da indústria madeireira e
florestal.
Bagaço da cana-de-açúcar: biomassa para geração de eletricidade.
A grande vantagem da utilização da biomassa é sua característica de
ser uma fonte renovável, além de possibilitar uma utilização adequada e
que agrega valor, como fonte geradora de energia, para materiais que
anteriormente eram resíduos sólidos.
O incentivo ao uso da energia solar
no Brasil
Apesar de todas essas condições naturais favoráveis, até o momento, o
aproveitamento da energia solar para a geração de eletricidade ainda é
baixo no Brasil. Para reverter esse quadro, consumidores que gerem sua
energia por fonte fotovoltaica podem ceder o excedente de energia para
as distribuidoras de eletricidade, recebendo créditos para abater em sua
conta de luz. Vamos ver como funciona esse sistema de incentivo ao
uso de energia solar?
O sistema de compensação para
geração de energia de fonte solar
O estímulo para o uso da energia solar no Brasil está estabelecido nas
Resoluções Normativas 482/12 da Aneel, de 12 de abril de 2012, e
687/15, de 24 de novembro de 2015.
Essas resoluções estabelecem as normas para a “compensação”,
também conhecida como créditos, para aqueles consumidores cativos
que injetem o excedente de sua energia produzida de forma sustentável
no sistema de distribuição de eletricidade. Além da possibilidade do uso
da geração fotovoltaica, também são previstas outras formas de
geração, como por exemplo por fonte hídrica.
Existem três modalidades de consumo, de acordo com as resoluções: o
autoconsumo remoto, a geração compartilhada e a geração em
condomínio. Vamos a cada uma delas:
Por essa modalidade, é possível transferir os créditos do
excedente de geração em uma propriedade para outra
propriedade do consumidor. Nesse caso, as unidades
consumidoras devem estar registradas sob o mesmo número de
CPF e devem utilizar a mesma concessionária de distribuição de
energia elétrica.
Podem ser estabelecidas cooperativas ou consórcios, com
pessoas físicas ou jurídicas. Por meio dessa modalidade, os
créditos podem ser transferidos para as propriedades dos
participantes em sua totalidade ou em percentuais pré-
estabelecidos.
Para condomínios onde há a geração de excedente, os créditos
podem ser divididos entre os condôminos e áreas comuns.
As resoluções também definem os dimensionamentos, em termos de
potência de geração, para os consumidores que utilizam as fontes de
energia alternativa. Assim, temos a microgeração distribuída e a
minigeração distribuída, de acordo com a Resolução Normativa 687/15
da ANEEL, em seu Artigo 1º, que altera o Artigo 2º da Resolução 482/12:
Autoconsumo remoto 
Geração compartilhada 
Geração em condomínio 
 I
ã d b íd l d d
Assim, temos a possibilidade de utilizarmos créditos para excedentes
de geração de energia alternativa também de fonte hídrica, para a
minigeração distribuída, em central geradora entre 75kW e 3MW de
potência.
O que é cogeração qualificada?
Trata-se do aproveitamento de energia (que seria perdida em processos
de geração de energia elétrica) para ser utilizada em outros fins
energéticos, como por exemplo em trocadores de calor, sistemas de
aquecimento de água, processos de ciclos de refrigeração, aquecimento
de ambientes etc.
Por exemplo: em uma usina termoelétrica, uma grande parte da energia
da queima do combustível é “perdida” na forma de calor para o
ambiente, e apenas cerca de 30 a 40% se convertem em eletricidade.
Sem cogeração, temos:
Microgeração distribuída: central geradora de
energia elétrica, com potência instalada menor ou
igual a 75kW e que utilize cogeração qualificada,
conforme regulamentação da ANEEL, ou fontes
renováveis de energia elétrica, conectada na rede
de distribuição por meio de instalações de unidades
consumidoras;
 II
Minigeração distribuída: central geradora de energia
elétrica, com potência instalada superior a 75kW e
menor ou igual a 3MW para fontes hídricas ou
menor ou igual a 5MW para cogeração qualificada,
conforme regulamentação da ANEEL, ou para as
demais fontes renováveis de energia elétrica,
conectada na rede de distribuição por meio de
instalações de unidades consumidoras (...)”
[Resolução Normativa 687/15, de 24 de novembro
de 2015].
Sistema sem cogeração qualificada.
Na cogeração qualificada, o calor que seria perdido para o ambiente é
aproveitado em grande parte como fonte térmica para sustentar
diversos processos que necessitam de energia primária, como:
geradores de vapor, trocadores de calor, aquecedores dos mais diversos
tipos, fonte térmica para sistemas de refrigeração etc. Assim, com
cogeração qualificada, há maior aproveitamento da energia da queima.
Sistema com cogeração qualificada.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
O Proinfa é um programa do governo federal para incentivar a
utilização de energias alternativas no Brasil. Assinale a alternativa
que possui somente sistemas de geração incentivados pelo Proinfa:
A
Pequenas centrais hidrelétricas, geração
fotovoltaica, termoelétricas a biomassa.
B
Geração fotovoltaica, geração maremotriz,
termoelétricas a biomassa.
C
Geração eólica, geração maremotriz, geração
fotovoltaica.
D
Geração maremotriz, termoelétricas a biomassa,
geração fotovoltaica.
E
Geração fotovoltaica, pequenas centraishidrelétricas, termoelétricas a biomassa.
Parabéns! A alternativa E está correta.
O Proinfa incentiva a geração elétrica a partir de pequenas centrais
hidrelétricas (PCH) e centrais geradoras hidrelétricas (CGH), por
fonte hídrica. Além dessas formas de geração, o programa incentiva
a geração eólica e as termoelétricas que queimam biomassa.
Questão 2
O uso da energia solar no Brasil é incentivado por um programa de
compensação do excedente produzido por microgeração distribuída
e minigeração distribuída, regulada através das normativas 487/12
e 687/15. Assinale a alternativa correta acerca da classificação
para microgeração distribuída e minigeração distribuída.
A
Na microgeração distribuída, o limite de potência é
de 75kW; na minigeração distribuída, o limite está
entre 0 e 5MW fonte solar e cogeração qualificada.
B
Na microgeração distribuída, o limite de potência é
de 5kW; na minigeração distribuída, o limite está em
5MW para cogeração qualificada.
C
Na microgeração distribuída, o limite de potência é
de 75kW; na minigeração distribuída, o limite está
entre 75kW e 3MW para fonte hídrica e entre 75kW e
5MW para cogeração qualificada ou para demais
fontes de geração elétrica.
D
Na microgeração distribuída, o limite de potência é
de 75kW; na minigeração distribuída, o limite está
entre 75kW e 3MW para fonte hídrica e para fonte
solar.
Parabéns! A alternativa C está correta.
De acordo com o texto alterado pela normativa 687/15, temos na
microgeração distribuída um limite de potência de 75kW, incluindo a
cogeração qualificada. Para a minigeração distribuída, temos uma
faixa de potência entre 75kW e 3MW para fonte hídrica e entre
75kW e 5MW para cogeração qualificada ou para outras fontes
elétricas.
3 - Energia solar, eólica e biomassa
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar as fontes de energia renováveis: solar,
eólica e biomassa.
Vamos começar?
E
Na microgeração distribuída, o limite de potência é
de 75kW; na minigeração distribuída, o limite está
entre 75kW e 5MW para fonte hídrica e para fonte
solar.

A viabilidade de implantação das
fontes solar, eólica e biomassa nos
mercados mundiais
Neste vídeo, será demonstrado ao longo da apresentação que os custos
decrescentes para a implantação da energia solar e eólica tem ampliado
a capacidade instalada de geração de eletricidade por essas fontes
renováveis. Também deverá destacar o uso da biomassa como fonte de
geração de eletricidade.
A viabilidade das fontes renováveis
solar, eólica e biomassa
A geração de energia em nosso planeta é predominantemente baseada
na queima de combustíveis fósseis, em processos por fontes não
renováveis e altamente poluentes, lançando maciças quantidades de
CO2 na atmosfera. Economicamente, o custo na geração por fontes
fósseis é vantajoso. Os danos, entretanto, para o planeta e para as
próximas gerações é incalculável, em virtude dos prejuízos irreparáveis
para o meio ambiente. As principais alternativas tecnicamente viáveis
para a substituição dos combustíveis fósseis são a energia solar, a
eólica e a utilização da biomassa.
Custo nivelado de energia - LCOE
Um dos principais fatores de análise para a viabilidade econômica para
um sistema de geração de energia é o LCOE (Levelized Cost of Energy ou
custo nivelado de energia). Esse fator leva em conta o custo efetivo da
energia ao longo da vida útil (em moeda local ou em dólares) de uma
usina de geração dividido pelo total de energia gerada (normalmente
emkWh).
Considerando a redução de custos das fontes renováveis de energia, em
termos de geração por meio de painéis fotovoltaicos ou de fonte eólica,
o LCOE vem se tornando atrativo quando comparado com outras fontes
para a produção de eletricidade. Veja a imagem a seguir, que mostra a
comparação entre o LCOE de diferentes fontes para a geração de
megawatt.hora de energia.
LCOE médio para diferentes fontes de energia entre 2010 e 2020 em US$ porMW-h.
Uma observação importante é o cuidado nas premissas para o cálculo
de LCOE para uma determinada fonte. Deve-se levar em conta a inflação
local, programas de incentivo, impostos e demais encargos financeiros
para uma análise correta. Entretanto, observa-se que, na média, há uma
redução real do LCOE para as fontes renováveis solar e eólica.
Energia solar térmica e geração
fotovoltaica
Existe uma distinção necessária entre os termos energia térmica solar e
geração fotovoltaica. A energia térmica solar é originária do sol, que
pode ser aproveitada de diferentes formas.
Podemos ter o calor do sol utilizado diretamente como fonte térmica de
energia. Nesse caso, temos os sistemas de aquecimento solar, nos
quais não há a geração de eletricidade, mas apenas a troca térmica, por
exemplo, para aquecer a água que será utilizada para fins residenciais
LCOE =
 Somatório dos custos ao longo da vida út il da unidade geradora 
 Quant idade de energia gerada 
ou comerciais. Outro exemplo de uso direto da energia térmica solar são
os fogões solares, em que a energia solar é concentrada em espelhos e
utilizada para a cocção de alimentos.
Fogão solar: uso direto da energia térmica solar sem conversão em eletricidade.
Na geração fotovoltaica, a energia originária do sol é convertida em
eletricidade por meio de painéis solares.
Aproveitamento da energia eólica
para a geração de eletricidade
A energia dos ventos pode ser aproveitada de diferentes formas. O
deslocamento de um barco a vela é impulsionado pela energia do vento.
Em tempos recentes, o movimento do vento vem sendo utilizado para a
geração de energia elétrica em grande escala. Da mesma forma que
ocorre com os painéis solares, a LCOE para a energia eólica tem se
mostrado vantajosa quando comparada às outras fontes de geração de
eletricidade.
Aproveitamento da biomassa para a
geração de energia elétrica
Outra fonte potencial de geração de energia térmica direta e para a
geração de eletricidade é a biomassa. Essa fonte corresponde aos
materiais de origem orgânica, como madeira, resíduos da indústria
moveleira e de reflorestamento, bagaço de cana-de-açúcar, palha de
arroz, lixo orgânico etc., que podem ser fontes de combustão para a
geração de energia térmica e de eletricidade. A análise econômica do
projeto é primordial para a opção pela geração de eletricidade a partir de
biomassa.
Análise da energia solar
Essa fonte é uma das mais promissoras como alternativa para a
geração de energia elétrica. Vamos analisar a energia solar em termos
de seu potencial, das gerações de células solares e da viabilidade
técnica e econômica para a geração de energia elétrica.
O potencial da energia solar para a
geração fotovoltaica
A quantidade elevada de energia solar que chega ao planeta todos os
dias não pode ser totalmente aproveitada. A quantidade de energia que
chega até a Terra com origem no sol é da ordem de 179 PW (petawatts).
Cada PW é igual a um quatrilhão de watts. Uma parte dessa energia,
entretanto, é refletida para o espaço, não podendo ser aproveitada para
a geração de eletricidade.
Balanço de energia de fonte solar que chega à Terra.
A quantidade de energia é tão grande que, em apenas um ano, é maior
do que o somatório da energia produzida por todas as fontes não
renováveis como petróleo, carvão, urânio e gás combinados ao longo da
história.
Em termos de incidência de energia por metro quadrado de superfície, a
maioria da população reside em área com incidência de energia entre
150 e 300W por m2. A imagem a seguir mostra as regiões de maior
incidência de energia de fonte solar no mundo. As cores mais próximas
do vermelho são as áreas de maior incidência de energia. Os pontos
pretos no mapa têm uma capacidade de geração combinada de 18TW
(terawatts de energia).
Incidência de energia solar no mundo em W por m2.
A tecnologia para a conversão
fotovoltaica
A geração de eletricidade por células fotovoltaicas ocorre, pela
incidência dos raios solares sobre os painéis solares, por meiodo efeito
fotovoltaico. Nesse efeito, os fótons originários do sol são convertidos
em eletricidade. Importante destacar que mesmo em dias nublados
ocorre a geração de eletricidade. Entretanto, quanto maior for a
incidência de luz, maior a quantidade de eletricidade gerada.
A geração fotovoltaica utiliza três diferentes gerações ou tecnologias
para a conversão dos fótons em eletricidade:
São células que têm como base o elemento químico
semicondutor silício. Essas células podem ser monocristalinas
ou policristalinas. As células de primeira geração são a
tecnologia mais difundida, confiável e com melhores
rendimentos quando se trata de conversão fotovoltaica. As
células monocristalinas são baseadas em um único cristal de
silício, tendo uma eficiência entre 10 e 15% superior às células
policristalinas. Essas células são, no entanto, cerca de 20% mais
caras que as células policristalinas. As células policristalinas são
baseadas em vários cristais de silício.
A direita, célula fotovoltaica de silício policristalino. A esquerda, conjunto de células de
silício monocristalinas em um painel fotovoltaico.
São células denominadas filmes finos. Utilizam materiais
avançados como silício amorfo, disseleneto de cobre e índio e
telureto de cádmio para a geração por meio do efeito
Primeira geração 
Segunda geração 
fotoelétrico, que, no entanto, ainda apresentam um rendimento
inferior à primeira geração.
Painel solar em filme fino flexível: segunda geração.
Também são células de filmes finos, baseadas em materiais
mais avançados, inclusive moléculas orgânicas (OPV - organic
photovoltaic). Ainda em fase de testes.
Célula fotovoltaica orgânica (OPV).
A viabilidade da geração elétrica por
conversão fotovoltaica
A geração solar tem se tornado cada vez mais viável. Os custos dos
módulos solares caíram 90% desde 2009. Entre 2010 e 2019, o LCOE
médio mundial para a geração fotovoltaica caiu de 0,378 USD porkWh
para 0,068.
Terceira geração 
LCOE para a geração fotovoltaica em USD porkWh entre 2010 e 2019.
A faixa de LCOE médio para a produção a partir de combustíveis fósseis
oscila entre 0,05 USD porkWh e 0,177 USD porkWh, dependendo da
tecnologia e da região do mundo.
Com isso, os investimentos na geração fotovoltaica aumentaram em
todas as regiões. Os aportes anuais de investimentos nesse tipo de
geração ultrapassaram anualmente as cifras de 100 bilhões de dólares.
Investimentos anuais em geração fotovoltaica.
Entre 2010 e 2020, a capacidade instalada de geração por conversão
fotovoltaica saltou de 40,3 GW para 710 GW. Veja a evolução da
capacidade instalada no período.
Capacidade instalada para geração fotovoltaica no mundo 2010-2020.
Análise da energia eólica
Da mesma forma que a geração solar fotovoltaica, a energia eólica
atingiu LCOE competitivo em relação a outras formas de geração de
eletricidade. Vamos analisar a fonte eólica como alternativa
economicamente viável para a geração de eletricidade.
O potencial da energia eólica para
geração de eletricidade
As estimativas para o potencial de geração de eletricidade a partir da
energia do vento mostram valores bastante elevados, oscilando entre 18
e 68 TW de potência. A conversão de parte significativa desse potencial
energético em eletricidade garantiria a independência de geração a
partir da queima de combustíveis fósseis. Entretanto, a implantação de
sistemas de geração eólica depende de outros fatores como, por
exemplo, a consistência dos ventos em uma determinada região. Ao
longo de um ano, é possível estimar a velocidade média dos ventos com
elevada precisão. Mesmo ao longo de um dia, existem variações
importantes nas velocidades dos ventos que afetam a constância da
geração elétrica.
As usinas eólicas onshore e offshore
As usinas eólicas podem ser instaladas em uma variedade de regiões.
Uma opção interessante para a instalação em terra onshore são as
áreas litorâneas, que apresentam um regime de vento elevado e
bastante consistente.
Além das usinas em terra onshore têm ganhado força nos últimos anos
as instalações offshore, isto é, usinas eólicas instaladas no mar. A
geração offshore ainda apresentam um LCOE mais elevado do que para
as instalações onshore, mas apresentam como vantagens o
aproveitamento melhor do vento no mar e não provocar problemas
como a poluição sonora e visual das instalações em terra.
Parque eólico onshore: LCOE mais baixo para geração eólica.
Parque eólico offshore: LCOE mais elevada para geração eólica.
A viabilidade para a geração de
eletricidade por fonte eólica
A redução dos custos para a geração eólica foi significativa na última
década. Com isso, os projetos passaram a se tornar viáveis, ampliando a
oferta para essa forma de produção de eletricidade.
A energia eólica é uma das
tecnologias de energia renovável
que mais crescem. O uso está em
alta em todo o mundo, em parte
porque os custos estão caindo. A
capacidade global instalada de
geração eólica onshore e offshore
aumentou em um fator de quase 75
nas últimas duas décadas, saltando
de 7,5 GW em 1997 para cerca de
564 GW em 2018, de acordo com os
dados mais recentes da IRENA. A
produção de energia eólica dobrou
entre 2009 e 2013, e em 2016 a
energia eólica representou 16% da
eletricidade gerada por renováveis.
Muitas partes do mundo têm fortes
velocidades de vento, mas os
melhores locais para gerar energia
eólica às vezes são remotos. A
energia eólica offshore oferece um
enorme potencial.
(IRENA, 2019)
O LCOE tanto para a geração onshore como para a offshore apresentou
uma significativa redução, tornando a energia eólica uma opção viável
em diferentes regiões do mundo. Acompanhe o decrescimento do LCOE
para a geração onshore e offshore na figura a seguir.
Curvas de LCOE para a geração eólica onshore e offshore 2010 - 2019.
A LCOE onshore decresceu de 8,6 centavos de dólar (USD) em 2009 para
5,6 centavos de dólar em 2019. Para a geração offshore, houve um
decréscimo de 16,1 centavos de dólar para 11,5 centavos no mesmo
período. Com isso, os investimentos na geração eólica cresceram em
todo mundo.
Investimentos em geração eólica onshore e offshore 2013-2018.
Crescimento da capacidade de geração de eletricidade por fonte eólica 2010 - 2020.
Análise da geração de energia a
partir de biomassa
A biomassa está enquadrada em um termo mais amplo que vem sendo
utilizado com maior frequência atualmente: “bioenergia”. As fontes de
bioenergia incluem a queima tradicional de combustíveis sólidos como
madeira, bagaço de cana, resíduos orgânicos como fonte de combustão
e as fontes mais modernas como biocombustíveis (etanol, biodiesel,
bioquerosene, dentre outros), biogás e outras combustíveis de origem
renovável não sólidos. Nesse ponto, vamos analisar as formas de
aproveitamento da bioenergia no mundo.
O potencial de geração de energia a
partir de biomassa
A geração de energia elétrica por meio da utilização de biomassa como
combustível em termoelétricas ou como fonte para a cogeração de
energia térmica é uma alternativa para a substituição dos combustíveis
fósseis. Em sua queima, há a geração de CO2, que é absorvido pelo
próprio processo de crescimento vegetal que dá origem à biomassa.
Assim, a queima de biomassa tem um saldo de emissão de carbono
igual a zero. Há uma discussão a respeito do saldo zero para a queima
de biomassa, levando-se em conta que, se a biomassa deve ser
transportada para a sua queima, devemos considerar a geração de CO2
do meio de transporte. Se considerarmos esse fator, a queima de
biomassa gera de 60% a 80% de economia de emissão de CO2 quando
comparada a um combustível fóssil.
O cenário mundial para o uso da
bioenergia
Em termos mundiais, ocorre um aumento da capacidade instalada de
energia a partir de fontes de biomassa entre 6 GW e 8 GW por ano. A
China responde por quase 50% do total de aumento da capacidade de
energia pelo uso de biomassa, somente na forma de cogeração de
energia com a queima de biomassa sólida ou na obtençãode energia
pela queima do lixo. O Japão é o segundo maior responsável pela
expansão da geração de energia a partir da biomassa (IEA, 2019, p. 16).
Índia e Brasil vêm logo após, principalmente em virtude da cogeração de
energia a partir do bagaço de cana-de-açúcar, resíduos da indústria do
etanol e do açúcar.
Entre 2010 e 2020, houve um aumento de quase 100% na capacidade
instalada de energia a partir de biomassa, com um salto de 65,9 GW em
2010 para 127,1 GW em 2020.
Capacidade instalada de energia a partir das fontes de biomassa entre 2010 e 2020.
Se levarmos em conta as diversas fontes de bioenergia, considerando: I)
biocombustíveis sólidos; II) biogás; III) lixo; IV) biocombustíveis líquidos,
temos o seguinte cenário na capacidade instalada de energia entre os
anos de 2010 e 2020:
Capacidade instalada para as diferentes fontes de biomassa entre 2010 e 2020.
Os investimentos para a geração de energia a partir das diversas fontes
de biomassa, incluindo os biocombustíveis líquidos, oscilou em uma
média de 10 bilhões de dólares nos anos de 2013 e 2014, sofrendo uma
redução para 9 bilhões de dólares em 2015 e fechando em um aporte
médio de 5 bilhões de dólares, considerando o período de 2016 a 2018.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
O custo nivelado para a geração de energia (LCOE) para as fontes
alternativas tem apresentado significativas variações na última
década. Assinale a alternativa correta quanto à variação desse
parâmetro e à viabilidade de implantação de projetos de geração de
eletricidade por fonte solar e eólica.
Parabéns! A alternativa C está correta.
O LCOE é um dos principais fatores para o direcionamento de
investimentos em projetos de geração de energia. Ao longo do
período entre 2010 e 2020, houve uma diminuição do LCOE tanto
A
O LCOE da energia solar e eólica as torna mais
atrativa em comparação às outras fontes, em
virtude de seus maiores valores unitários.
B
A LCOE da energia solar apresentou um significativo
decréscimo ao longo da última década, ao contrário
da fonte eólica, tornando a primeira fonte menos
atrativa para a geração de energia elétrica.
C
Ao longo do período 2010-2020, houve um
decréscimo significativo dos LCOE tanto para a
fonte eólica quanto para a geração fotovoltaica,
tornando os projetos de geração por essas fontes
mais atrativos ao redor do mundo.
D
A variação dos LCOE para as energias solar e eólica
explica a diminuição da capacidade instalada de
geração de eletricidade por essas fontes.
E
Ao longo do período entre 2010 e 2020, observou-se
uma redução do LCOE para a geração eólica e um
aumento da LCOE para a geração fotovoltaica,
tornando a primeira fonte mais atrativa do que a
segunda.
para a fonte solar quanto para a eólica, acarretando uma maior
atratividade para a geração de energia elétrica por essas fontes. No
mesmo período, a capacidade instalada de geração de eletricidade
por geradores eólicos e por geração fotovoltaica se ampliou
significativamente em todo mundo.
Questão 2
A geração de eletricidade por fonte eólica considera a implantação
de projetos onshore e offshore que têm características próprias
quanto aos LCOE e impactos ambientais gerados. Assinale a
alternativa correta acerca dos LCOE e dos impactos ambientais
para projetos de geração eólica onshore e offshore.
A
Os projetos onshore apresentam LCOE mais
elevadas, enquanto os offshore apresentam maiores
impactos visuais e de poluição sonora.
B
Os projetos offshore têm uma LCOE mais baixa dos
que os projetos onshore, e ambas não apresentam
nenhum tipo de impacto ambiental.
C
Os LCOE dos projetos onshore e offshore se
igualaram na última década, e ambos apresentam
impactos ambientais elevados quanto à emissão de
CO2.
D
Os LCOE dos projetos onshore e offshore
apresentaram significativa redução na última
década, com valores menores para o primeiro e
menos impactos ambientais para o segundo.
E
Os impactos ambientais para a geração onshore e
offshore elevaram o custo de obtenção das licenças
de implantação, elevando os LCOE para a geração
eólica, tornando esse tipo de projeto menos atrativo
na última década.
Parabéns! A alternativa D está correta.
A geração onshore refere-se a projetos eólicos em terra. Esses
projetos apresentam uma LCOE mais baixa que os offshore, que
são instalações marítimas. Os projetos onshore têm mais impactos
ambientais relacionados à poluição visual e sonora. Esses impactos
são menores nos projetos offshore, pois são instalações mais
remotas.
4 - E�ciência energética e a gestão energética
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar a e�ciência energética e a gestão
energética.
Vamos começar?
E�ciência energética e gestão
energética
Neste vídeo, será apresentado o conceito de eficiência energética e os
procedimentos gerais para a implantação de um programa de gestão

energética em uma empresa.
A e�ciência energética
Como analisar a eficiência energética?
A quantidade de energia que efetivamente pode ser convertida em
trabalho por uma máquina elétrica ou térmica é um parâmetro
importante na escolha dos melhores equipamentos para a realização de
uma determinada tarefa. Nesse ponto, vamos analisar a eficiência
energética e os procedimentos para a implantação de um programa de
gestão energética em uma empresa.
Ao nos referirmos a eficiência em termos de energia, estamos
interessados na quantidade de trabalho que pode ser produzida a partir
de uma quantidade de energia fornecida ao sistema. Um sistema pode
ser uma geladeira, uma furadeira, uma máquina de lavar, um
eletrodoméstico, um automóvel ou qualquer máquina que realize um
trabalho. Assim, a eficiência é descrita como:
Em termos percentuais, temos:
Vamos conhecer a eficiência energética e como isso afeta a demanda
de energia e a sociedade?
A e�ciência no consumo de energia
elétrica
 Eficiência =
 Trabalho realizado 
 Energia fornecida 
→ E f =
W
E
E f (%) =
W
E
× 100%
Aparelhos ou máquinas que realizam trabalho a partir do
aproveitamento de energia elétrica vêm evoluindo para uma melhor
eficiência. Geladeiras mais antigas consomem mais energia para o
trabalho de refrigeração do que as modernas. O mesmo ocorre com ar-
condicionado, televisões, liquidificadores, ventiladores e uma infinidade
de máquinas elétricas para uso doméstico, comercial e industrial. Com o
avanço da tecnologia, novos materiais, designs e arquitetura interna das
máquinas conseguem extrair uma maior quantidade de trabalho com
menos energia, aumentando a eficiência energética. Como exemplo,
uma lâmpada incandescente (que usa filamento) tem uma eficiência
energética de apenas 8%. O restante 92% de energia é dispersada na
forma de calor para o ambiente.
No Brasil, existe um programa de etiquetagem para a eficiência
energética das máquinas elétricas. A etiquetagem classifica os produtos
entre os mais eficientes (A ou B) até os menos eficientes (C, D, E).
Produtos mais eficientes terão um menor consumo de energia para
realizar o mesmo trabalho em comparação a uma máquina elétrica
menos eficiente. Veja a seguir um exemplo de etiquetagem para o
consumo de energia, aplicada a uma máquina de lavar roupas.
Etiquetagem indicativa de eficiência energética.
Produtos mais eficientes dentro de sua categoria recebem uma etiqueta
denominada selo PROCEL (Programa Nacional de Conservação de
Energia Elétrica) de economia de energia. Essa ação foi instituída em
1994 pelo PROCEL. Observe a seguir uma imagem do selo PROCEL.
Produtos que recebem essa etiqueta têm um desempenho superior em
termos de eficiência energética em comparação aos produtos similares.
Selo PROCEL.
A e�ciência energética para veículos
automotores
O Programa Brasileiro de Etiquetagem Veicular, estabelecido pelo
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia - Inmetro,
fornece informações sobre o desempenho dos produtos, considerando
atributos quanto à eficiência energética,no caso de veículos. O objetivo
é contribuir na escolha dos consumidores finais quando da aquisição de
produtos de forma mais consciente (BRASIL; MINISTÉRIO DA
ECONOMIA, 2022).
Os veículos automotores também aproveitam a energia gerada pela
queima do combustível para gerar trabalho mecânico. A relação entre a
quantidade de trabalho mecânico gerado e a quantidade de energia
fornecida pelo combustível representa a eficiência energética do
veículo. De maneira similar aos aparelhos elétricos, existe uma etiqueta
de eficiência energética para os carros. Os veículos classificados como
“A” e “B” são os mais eficientes. Veículos classificados como “C”, “D” e
“E” apresentam menor eficiência.
Etiqueta de eficiência energética em veículo.
No site do Inmetro, é possível acessar as informações completas dos
veículos comercializados no Brasil, possibilitando ao consumidor a
oportunidade de comparar as diversas opções nos quesitos de
eficiência energética, emissões e consumo.
Gestão energética
A energia é um insumo fundamental para assegurar o desenvolvimento
econômico e social de um país. A racionalização de seu uso apresenta-
se como alternativa de baixo custo e de curto prazo de implantação. Em
alguns casos, economias significativas podem ser obtidas apenas com
mudanças de procedimentos e de hábitos. [GUIA TÉCNICO GESTÃO
ENERGÉTICA, 2014] A gestão energética gera economia, privilegia a
eficiência dos recursos energéticos e impacta positivamente o meio
ambiente.
Programa de gerenciamento de
energia em uma empresa - PGE
A crise hídrica de 2001 teve como um dos resultados o gerenciamento
de energia que os brasileiros fizeram em seus próprios lares. Na
ocasião, tornou-se comum a troca de lâmpadas incandescentes por
fluorescentes, com menor consumo, e a opção por produtos com maior
eficiência de energia. De um modo amplo e gerencial, as empresas
buscam um uso mais racional de sua energia. Vamos aos passos para a
implantação de um programa de gerenciamento de energia em uma
empresa - PGE?
Um PGE ou Progen deve ser implantado a partir de quatro passos.
Vamos a eles:
 1
Ações de treinamento e informação com a
implantação de uma Comissão Interna de
Conservação de Energia (CICE).
 2
Estruturação do programa com a implantação do
planejamento e do controle das demandas
energéticas da empresa.
 3
Procedimentos operacionais de engenharia, que
consistem em formalizar procedimentos e aplicar
ferramentas para o alcance de uma maior eficiência
energética na empresa.
O PGE está amparado nos seguintes pilares que serão responsáveis por
executar os passos e as ações necessárias para alcançar a maior
eficiência energética:
Pilares do PGE.
A Direção deverá estabelecer objetivos claros e apoiar a implantação do
PGE, enfatizando sua necessidade e importância, aprovando e
estabelecendo metas a serem atingidas ano a ano, efetuando um
acompanhamento rigoroso, confrontando os resultados obtidos com as
metas previstas, analisando os desvios, propondo medidas corretivas
em caso de distorções e providenciando revisões periódicas e
oportunas nas previsões estabelecidas (ELETROBRAS, 2005). Vamos
olhar mais de perto cada um dos passos do PGE?
Implantação do Plano de
Gerenciamento de Energia - PGE
Para a implantação do PGE, são recomendados quatro passos. Vamos
identificar as etapas para que a o gerenciamento de energia seja bem-
sucedido?
 4
Avaliação de resultados.
Passo 1: ações de treinamento e
informação
Inicialmente deve ser instituída uma CICE, que será responsável pela
implantação do PGE. Nesse primeiro passo, será definido um programa
de treinamento, normalmente em duas etapas:
Devem ser incluídos tópicos como aspectos gerais de
gerenciamento de energia, conscientização para a eficiência
energética, requisitos para medição de energia, métodos para
acompanhar e controlar os gastos de energia, avaliação dos
resultados e vista a um programa de PGE já implantado.
Focado no setor de utilidades da empresa, deve incluir tópicos de
manutenção para melhor eficiência energética e inserção desses
aspectos no setor de qualidade da empresa.
Passo 2: estruturação do programa
Deve seguir a premissa geral de planejar para controlar. Uma
estruturação coerente deve: identificar vetores primários e secundários;
identificar parâmetros de controles; estabelecer metas de redução de
consumo; estabelecer sistemas de medição.
Vamos analisar cada ponto dessa estruturação:
Os vetores primários representam a energia bruta adquirida pela
empresa, como combustível, eletricidade, gás ou outras formas
Treinamento para a gerência de energia 
Treinamento em nível técnico 
Vetores primários e secundários 
de suprimentos energéticos; os vetores secundários
representam a forma como a energia bruta é empregada na
empresa, como eletricidade para aquecimento, para iluminação;
gás para aquecimento de caldeiras e geração de vapor, por
exemplo. Trata-se do estabelecimento da matriz energética da
empresa.
São estabelecidos para cada setor consumidor de energia de
uma empresa. Devem estar relacionados com possíveis
variações na produção (sazonalidade) e ter uma relação entre o
quanto é produzido e o quanto de energia é consumido, de forma
estatística ou preferencialmente linear.
Devem ser coerentes, baseadas no histórico de consumo, nos
parâmetros de controle, no exemplo de outras empresas que
apresentam um consumo mais racional para a mesma tarefa ou
na fixação arbitrária, mas coerente de um percentual de redução
de consumo para um setor (por exemplo: reduzir em 0,5% o
consumo de energia elétrica de um aquecedor durante um
trimestre).
São sistemas adequados que devem ser capazes de mostrar a
realidade de consumo após as medidas de gerenciamento de
energia. A verificação dos valores de consumo mostra a
efetividade do PGE.
Passo 3: procedimentos operacionais
e de engenharia
Parâmetros de controle 
Metas de redução de consumo 
Sistemas de medição 
O sucesso do PGE deve ser formalizado e partir de ações concretas.
Deve haver um compromisso entre todos os setores e colaboradores, e
cada uma das ações deve ter um responsável. O conjunto de todas as
ações formalizadas constitui os procedimentos operacionais.
No que se refere aos procedimentos de engenharia, o PGE deve prever
ações como: políticas de aquisição de equipamentos mais eficientes
energeticamente; políticas de manutenção preventivas com foco na
eficiência energética; disponibilização de planilhas de dados de
consumo simplificada para técnicos e demais colaboradores; instruções
de operação em situações de emergência; instruções de operação em
situações rotineiras; elaboração de manuais de boas práticas de
consumo de energia por setor da empresa.
Devem ser formais
Devem ter ações concretas
As ações devem ter justificativa para serem bem aceitas
Devem ser quantificados em medidas de economia de
energia e financeira
Estabelecem responsabilidades
Devem ter comprometimento com os objetivos
Dinâmicos, podendo ser alterados com inovações de
tecnologia e gestão
Coletivos, envolvendo todos os setores e colaboradores
Devem ser bem divulgados
Representam uma visão de longo prazo
Devem estabelecer políticas de manutenção
Devem estabelecer políticas de aquisição de equipamentos
mais eficientes
Devem controlar, organizar e disponibilizar de dados de
consumo
Devem estabelecer manuais de boas práticas por setor da
empresa
Devem buscar ações inovadoras para a redução de
consumo
Caraterísticas dos procedimentos operacionais 
Caraterísticas dos procedimentos de Engenharia 
Passo 4: avaliação de resultados
Nessa etapa, devem ser verificados os resultados de consumo após um
período de implantação do PGE. A verificação dos resultados pode aferir
o sucesso do PGE e ainda ditar necessidades para a correção e
implantação de novas ações.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
A eficiência de um equipamento elétrico foi medidapor meio de
dados de consumo do aparelho e da quantificação do trabalho
realizado. Em relação ao consumo, obteve-se um valor de 10.000
joules de energia, observando-se uma dispersão na forma de calor
de 4.000 joules, e o restante da energia sendo efetivamente
empregado para a geração de trabalho. A respeito da eficiência
energética do aparelho, assinale a alternativa correta.
Parabéns! A alternativa E está correta.
A eficiência de energia é a relação percentual entre o trabalho
efetivamente realizado pelo equipamento e a quantidade de energia
fornecida. No caso, houve o fornecimento de 10.000 J de energia.
Se considerarmos que o total de trabalho é a parcela de energia que
não se dispersou como calor, temos que foi realizado trabalho (W)
no total de 6.000 J. Assim, a eficiência será:
Questão 2
A O aparelho apresenta uma eficiência inferior a 50%.
B A eficiência do aparelho é superior a 90%.
C A eficiência do aparelho é de 40%.
D A eficiência do aparelho é de 20%.
E A eficiência do aparelho é de 60%.
Ef =
6.000 J
10.000 J
= 0, 6 ou 60%
Na estruturação de um programa de gerenciamento de energia de
uma empresa, uma importante etapa é a identificação dos vetores
secundários relacionados aos insumos de energia. Assinale a
alternativa correta em relação aos vetores secundários que devem
ser identificados pelo PGE.
Parabéns! A alternativa C está correta.
O vetor secundário especifica como a energia bruta é consumida na
empresa, em seus diversos equipamentos e setores. Também
conhecida como a matriz energética da empresa.
A
Referem-se somente aos gastos de energia não
relacionados com a atividade fim da empresa, ou
seja, às demandas secundárias de energia.
B
Referem-se à quantidade de energia adquirida pela
empresa em suas múltiplas formas, como gás,
combustíveis líquidos e eletricidade.
C
Referem-se a como a energia é consumida pela
empresa, como por exemplo no consumo dos
equipamentos tanto elétricos como dos
equipamentos que utilizam energia primária, como
calor de combustão.
D
Referem-se a todas as atividades financeiras
relacionadas à compra de energia pela empresa.
E
Referem-se à forma como a energia é distribuída
nos diversos setores, sem levar em consideração o
consumo, mas somente a etapa de distribuição.
Considerações �nais
As diversas fontes de geração alternativa de energia elétrica
apresentam como principal vantagem a baixa ou nenhuma emissão de
CO₂. Entre as fontes alternativas que se destacam, temos a energia solar
e a energia eólica. Programas que incentivam o uso de fontes
alternativas procuram remunerar consumidores que injetam o excedente
produzido na rede de distribuição, no caso principalmente da energia
solar, ou buscam financiar as fontes eólicas, as pequenas centrais
hidrelétricas, as centrais de geração hidrelétrica ou as usinas térmicas
que queimas biomassa, como o Proinfa, no Brasil. Além dos incentivos,
há de se destacar que o custo médio para a geração de eletricidade por
fonte solar e eólica apresentou uma drástica redução na última década,
tornando seus projetos atrativos como investimentos no setor de
energia.
Para qualquer que seja a fonte de energia utilizada, um parâmetro
importante a ser considerado pelos consumidores é a eficiência
energética. Equipamentos mais eficientes energeticamente conseguem
gerar mais trabalho com a mesma quantidade de energia utilizada, em
comparação aos equipamentos menos eficientes. Em termos de uso
racional de energia e do aumento da eficiência, os Programas de
Gerenciamento de Energia são os instrumentos necessários para
racionalizar o consumo de uma empresa.
Podcast
Agora, o especialista Bruno Di Lello encerra o tema falando sobre os
principais tópicos abordados.
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Pesquise o relatório síntese do Balanço Energético Nacional - BEN-
2021, para verificar os dados acerca da contabilização da oferta,
transformação e consumo final de produtos energéticos no Brasil.
Pesquise o Plano Decenal de Expansão de Energia 2030, documento
que indica as perspectivas da expansão do setor de energia no
horizonte de dez anos para os diversos energéticos.
Referências
BRASIL. DOU - Diário Oficial da União. ANEEL. Resolução Normativa Nº
687/2015. Consultado na internet em: 18 mar. 2022.
BRASIL. Ministério da Economia. Etiquetagem veicular. Consultado na
internet em: 9 jan. 2022.
BRASIL. Ministério das Minas e Energia - MME. Empresa de Pesquisas
Energéticas - EPE. BEN - Relatório síntese 2021 - Ano Base 2020.
Consultado na internet em: 18 mar. 2022.
BRASIL. Ministério das Minas e Energia - MME. Empresa de Pesquisas
Energéticas - EPE. Plano Decenal de Expansão de Energia 2030.
Consultado na internet em: 18 mar. 2022.
IRENA - International Renewable Energy Agency, 2019 - Wind energy.
Consultado na internet em: 18 mar. 2022.
IEA - International Energy Agency. Analysis and Forecast 2024, 2019.
Consultado na internet em: 18 mar. 2022.
IEA - International Energy Agency. Renewables 2019. Consultado na
internet em: 18 mar. 2022.
IEA - International Energy Agency. Renewables, 2021. Consultado na
internet em: 18 mar. 2022.
MONTEIRO, M.A.G.; ROCHA, L.R.R. Gestão Energética, Guia Técnico.
Procel, Centrais Elétricas Brasileiras (Procel) e Fupai/Efficientia, Rio de
Janeiro, 2005.Consultado na internet em: 18 mar. 2022.
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