Trabalho Final LEAP

•

UNILA

Camila Bonatto

09/10/2018

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Universidade Federal da Integração Latino-Americana
INSTITUTO DE TECNOLOGIA, INFRAESTRUTURA E
TERRITÓRIO
ENGENHARIA DE ENERGIA

PROJEÇÃO DE CENÁRIOS PARA O PLANEJAMENTO ENÉRGETICO DE CUBA
DE 2010 Á 2040.

Camila Bonatto de Melo

FOZ DO IGUAÇU
2018
I

Universidade Federal da Integração Latino-Americana
INSTITUTO DE TECNOLOGIA, INFRAESTRUTURA E
TERRITÓRIO
ENGENHARIA DE ENERGIA

Camila Bonatto de Melo

PROJEÇÃO DE CENÁRIOS PARA O PLANEJAMENTO ENÉRGETICO DE CUBA
DE 2010 Á 2040.

Trabalho apresentado na disciplina de
Planejamento de Sistemas Energético, do
Curso de Engenharia de Energia, como
requisito parcial de avaliação do semestre.
Prof. PhD. Walfrido Alonso Pippo.

FOZ DO IGUAÇU
2018
II

RESUMO
No presente trabalho se desenvolve um planejamento energético em Cuba mediante
a três cenários. Em uma primeira parte, são apresentados os antecedes do setor
energético e planejamento energético em Cuba, onde se expõe a geração distribuída
e o papel que ela tem no planejamento energético da região. Logo, serão
mencionadas as fontes energéticas disponíveis em Cuba, distinguindo entre fontes
renováveis e não renováveis. A seguir será caracterizado brevemente a capacidade
de energia e demanda do pais. Finalmente serão apresentados os cenários
energéticos propostos para o planejamento energético cubano até 2040, abrangendo
três casos; um cenário referência com histórico atual, outro otimista com aumento
considerável da população tendo assim um crescimento conjunto nos setores da
economia e um último cenário pessimista que leva em consideração situações
remotas. Estes cenários são todos desenvolvidos com a ajuda do software LEAP
(Long-range Energy Alternatives Planning System).

Palavras-chaves: matriz energética, LEAP, cenários, energias renováveis.

III

ABSTRACT

In the present work an energy planning in Cuba is developed through three scenarios.
In the first part, we present the antecedents of the energy sector and energy planning
in Cuba, where the distributed generation and the role that it has in the energetic
planning of the region are exposed. Thus, the sources of energy available in Cuba will
be mentioned, distinguishing between renewable and non-renewable sources. The
following is a brief description of the country's energy and demand capacity. Finally,
the proposed energy scenarios for the Cuban energy planning will be presented until
2040, covering three cases; a reference scenario with current history, another
optimistic with a considerable increase of the population thus having a joint growth in
the sectors of the economy and a last pessimistic scenario that takes into account
remote situations. These scenarios are all developed with the help of LEAP software
(Long-range Energy Alternatives Planning System).

Keywords: energy matrix, LEAP, scenarios, renewable energy.
IV

LISTA DE FIGURA
Figura 1 – Irradiação Global Horizontal em Cuba ……………………………………….14
Figura 2 – Mapa do Potencial eólico em Cuba …………………………………………..15
Figura 3 – Previsão da intalação de centrais bioelétricas ………………………………16
Figura 4 – Previsão de instalação de pequeñas centrais hidroelétricas ………………17
Figura 5 – Demanda final de energia – setor residencial, cenário de referencia …27
Figura 6 – Demanda final de energia em cada setor, cenário de referencia ……….28
Figura 7 – Projeção de demanda final de energia por fonte, cenário otimista………29
Figura 8 - Projeção de demanda final por setor, cenário otimista ……………………30
Figura 9 - Projeção de demanda final por fonte de energía, cenário pessimista……31
Figura 10 - Projeção de demanda final por cada setor, cenário pessimista…………32
Figura 11 - Prospectiva de demanda final total de energía por cada setor de
consumo ano de 2040 ……………………………………………………………………33
V

LISTA DE TABELA

Tabela 1 - Potência instalada por tipo de planta. ............................................. 18
Tabela 2 - Geração de eletricidade por tipo de planta. ..................................... 19
Tabela 3- Geração de eletricidade por planta. ................................................. 19

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 7
2. OBJETIVOS .......................................................................................................... 8
2.1 OBJETIVO PRINCIPAL ..................................................................................... 8
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................. 8
3. CASO DE ESTUDO: REPÚBLICA DE CUBA ....................................................... 9
4. ANTECEDENTES DO SETOR ENÉRGETICO E PLANEJAMENTO
ENÉRGETICO EM CUBA ......................................................................................... 10
4.1 GERAÇÃO DISTRIBUIDA ............................................................................... 11
5. ANALISE DAS FONTES ENÉRGETICAS DISPONIVEIS .................................. 12
5.1 COMBUSTIVEIS FOSSIES ............................................................................. 12
5.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS .............................................................................. 12
5.2.1 ENERGIA SOLAR ............................................................................................ 13
5.2.2 ENERGIA EÓLICA ........................................................................................... 14
5.2.3 BIOMASSA ....................................................................................................... 15
5.2.4 CENTRAIS HIDROELÉTRICAS ....................................................................... 16
6. CAPACIDADE DE ENERGIA E DEMANDA ....................................................... 18
7. METODOLOGIA .................................................................................................... 21
7.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DA REGIÃO EM ESTUDO: REPUBLICA DE CUBA ..... 21
7.2 DEFINAÇÃO DE CENÁRIOS .............................................................................. 22
7.3 PERFIL DE CADA CENÁRIO .............................................................................. 23
8. RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................... 27
9. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 34
REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA ............................................................................... 35
ANEXOS ................................................................................................................... 37

1. INTRODUÇÃO

No nível nacional de desenvolvimento, as características e estruturas do Balanço
e Energético de um pais, incidem fortemente nas metas de desenvolvimento que
sustentam o pais. Com o consumo maciço de energia e a excessiva expansão da
população, os governos e nações se viram obrigados a instaurar planos energéticos
para garantir o correto consumo de seus recursos, assim como estratégia de
importação e exportação dos recursos que estes possuem (AGÊNCIA DE
DESENVOLVIMENTO NO NORDESTE, 2005).
Dentro deste panorama o termo Desenvolvimento Sustentável surge como
novo conceito do avanço econômico, apresentando-se como um processo em que a
política energética dever ser formulada de modo a permitir o desenvolvimento integral
de uma nação
do ponto de vista econômico, social e ambiental (ONEI,2016).
Desta maneira, o planejamento energético é uma importante ferramenta
capaz de identificar as alternativas mais adequadas para atender as demandas da
sociedade de uma maneira que abrange uma grande quantidade de perspectivas para
realizar uma tomada de decisões adequadas (AGENCIA DEL MEDIO AMBIENTE,
2017).
Forma parte também dentro do planejamento energético tomar uma série de
cuidados com respeito a geração, transmissão e distribuição de energia, tomando
medidas para a mitigação de perdas, assim como a implementação de políticas
energéticas que atendam questões ambientais da região entre outras diversas
problemáticas (WAYNE C.,2001).
Neste trabalho é apresentado primeiramente um levantamento bibliográfico
sobre os principais aspetos do setor energético cubano. Posteriormente, na seguinte
fase desta investigação, usando como suporte fonte e dados da revisão bibliográfica
realizada, se estabelece a construção de cenários futuros com a simulação do
software LEAP (Long-range Energy Alternatives Planning System).

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO PRINCIPAL

Propor um planejamento energético para a Republica de Cuba entre os anos
de 2010 e 2040, considerando fatores como o crescimento da demanda,
disponibilidade de recursos, critérios econômicos para diminuir os custos da expansão
de planejamento proposto.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Realizar um balanço energético da Republica de Cuba, com o histórico atual
e suas perspectivas até 2040 para propor o planejamento energético.
 Estimar a demanda energética de Cuba até o ano de 2040.
 Propor ações do lado da demanda para reduzir a curva de consumo anual.
 Analisar as fontes energéticas disponíveis.
 Caracterizar o Sistema Elétrico Nacional Cubano para determinar dados de
interesse como curva de carga, curva de duração de carga, indicadores,
projeções, etc.
 Analisar os cenários energéticos propostos com o fim de determinar o
melhor planejamento energético dado os parâmetros escolhidos.

3. CASO DE ESTUDO: REPÚBLICA DE CUBA
Como caso de estudo, a República de Cuba é analisada. Em uma primeira parte é
realizado um breve levantamento bibliográfico sobre o conjunto de características do
planejamento de energia do país, onde serão citados os seguintes tópicos de
interesse:

 Antecedentes do planejamento energético em Cuba;
 Geração distribuída, será feita referência a que geração distribuída e seus
estágios de implementação;
 Análise das fontes de energia disponíveis, distinguir e caracterizar as fontes
renováveis e não renováveis no território cubano;
 Descrisão da capaciade e demanda do pais;
 Por ultimo, com a ajuda do software LEAP é feita uma projeção da demanda
de energia para tres cenários, que setão descritos ao decorrer deste trabalho.

4. ANTECEDENTES DO SETOR ENÉRGETICO E PLANEJAMENTO
ENÉRGETICO EM CUBA

A revolução Cubana ocorreu em 1959 e em décadas anteriores, o controle da
energia foi comandado por um monopólio de empresas estrangerias, as quais
importavam e processavam os combustíveis fósseis obtido no arquipélago
(MIRANDA M., BERMANN C., 2002).
Em épocas posteriores, a revolução e até 1991, se produziu uma grande
expansão na geração. O que levou a Cuba a ter uma alta taxa de crescimento de
consumo devido a um grande número de clientes estrangeiros, principalmente a
União Soviética. Com este último formaram vários tratados de comercio, entre eles
um convênio que estabelecia a importação de petróleo a um preço reduzido
mediante a um intercâmbio comercial que garantia satisfazer a demanda de
energia elétrica em sua totalidade (ALBUERNE Y., 2010).
Em 1973 se inaugura o Sistema Electroenergético Nacional (SEN), que entra
em funcionamento com duas linhas de transmissão de 220 KV e um comprimento
de 275 km. El SEM estava destinado a interconectar as plantas elétricas de maior
importância do território Cubano (ALBUERNE Y., 2010).
O SEN chegou a uma capacidade interconectada em 1980 de 2212 MW,
posteriormente para 1992 a capacidade interconectada aumentou a 3676 MW.
Com isso ao longo de 12 anos, Cuba tece um aumento de 66,18% em sua
capacidade de interconexão. Já em 2004 a capacidade interconectada chega a ser
4048 MW, onde 79% é gerado pela UNE, e 10,12 % é contribuído pela ENERGAS
e apenas 1,58% pela geração distribuída; com isso Cuba aumenta novamente sua
capacidade em 10,12 % ao longo de um período de 12 anos (ALBUERNE Y.,
2010).
A economia Cubana se viu fortemente afetada logo que a União Soviética se
desmanchou, já que as quantias de petróleo que recebiam se reduziram
drasticamente. A isso se somou o bloqueio econômico imposto pelos Estados
Unidos, o que gerou um forte déficit energético e, portanto, a diminuição do PIB.
11

4.1 GERAÇÃO DISTRIBUIDA

De maneira geral, a geração distribuída se refere a geração de energia elétrica
mediante a pequenas centrais convencionais, as quais tendem a estar próximas as
instalações de consumo final de energia (FERNÁNDEZ M., FUENTESR.,
CASTROM., COSTA A.,2010).
A geração distribuída em Cuba tem quatro características fundamentais
(ALBUERNE Y., 2010).:
 Melhorar a eficiência e fazer mais competitivas as produções, ao
melhorar seus indicadores de eficiência energética;
 Romper esquemas tradicionais na geração elétrica e no uso de
combustíveis domésticos;
 Possibilita melhores condições de vida a população Cubana;
 Ter um impacto favorável na melhora de condições meio-ambientais do
território.
A geração distribuída se implementou em duas etapas (ALBUERNE Y., 2010),
na qual a primeira houve a instalação de baterias de grupos eletrogêneos, de alta
qualidade e eficiência administrados por empresas prestigiadas. Com isso em
menos de 2 anos, foi instalado mais de 1300 MW que são gerados de forma
distribuída por Grupos Eletrogêneos Diesel em 116 dos 169 municípios. Na segunda
etapa, houve a instalação de potencias tecnológicas fuel oil Hyundai e Man, até
cobrir a capacidade atual instalada de 900 MW.

5. ANALISE DAS FONTES ENÉRGETICAS DISPONIVEIS

A seguir foi analisada as fontes energéticas disponíveis no território Cubano,
distinguindo entre energia obtida de combustíveis fósseis e energia obtida a partir de
fontes renováveis (convencionais e não convencionais). Para as energias renováveis
foram caracterizadas fontes de energias obtidas a partir da energia solar, energia
eólica, biomassa e hidroelétricas.

5.1 COMBUSTIVEIS FOSSIES

No arquipélago Cubano não possui fontes de carvão mineral, em contrapartida
esbanja em petróleo e gás natural. Este último que vislumbra a possibilidade
energética de substituição para o petróleo, para diminuir a sua dependência e gerar
eletricidade a partir de outras fontes energéticas. Particularmente, a partir de 2005 até
2014, o consumo de energia procedente de combustíveis fósseis corresponde entre
75% a 90% do consumo de energia total (GRUPO BANCO MUNDIAL (BIRF-AIF),
2016).
Para o caso do petróleo, se mostra uma forte baixa de suas reservas de
aproximadamente 66,6% ao longo de 9 anos. Por outra parte, o gás natural não
apresenta uma baixa tão acentuada como o petróleo (INTERNACIONAL ENERGY
AGENCY (EIA), 2014).
Nos anos de 2006 á 2011 houve um forte aumento das importações do petróleo
não refinado e de matérias primas em Cuba, assim também como um leve aumento
da ordem de 2000 KTon de produtos de petróleo exportados (KÄKÖNEN M., KAISTI
H., LUUKKANEN J., 2014).

5.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS
A pesar de que Cuba tenha uma fonte energética predominante fóssil, também
existe a participação das energias renováveis em uma porcentagem mínima. De
maneira, a impulsionar as energias renováveis, foi criado um Cuba o Grupo Nacional
13

de Fontes de Energias Renováveis, Eficiência Energética e Cogeração. Esta
instituição realiza programas nacionais para o desenvolvimento da geração de
eletricidade baseada em energia eólica, o aquecimento solar da agua para fins
domésticos e industriais, o desenvolvimento da capacidade de energia hidráulica e de
resíduos sólidos; e investigação da energia geotermal, sobre energia maremotriz e
toras tecnologias em desenvolvimento (KÄKÖNEN M., KAISTI H., LUUKKANEN J.,
2014).
Cabe destacar que a energia renovável não convencional predominante em
Cuba a partir de biomassa de cana de açúcar, onde fatores como o aumento dos
preços de petróleo, a flutuação dos preços do açúcar no mundo, a carencia de energia
elétrica, a falta de materias, a introdução comercial de calderas de alta pressão mais
eficazes, os probemas de manipulação de residuos e meio ambiente. Exigem que o
papel fundamental da agroindustria açucareirea deixe de ser unicamente a produção
de açucar e alcool e tenham um papel mais releante commo ecploradora de energia
a rede (PIPPO W.,2005).
Como antecedentes, até o ano de 2013 se tem a seguinte quantidade de
instalações que usam fonte de energia renovavel (OFICINA NACIONAL DE
ESTADÍSTICA E INFORMACIÓN (ONEI):
 Quatro parques eolicos com um total de 20 turbinas;
 79 turbogeradores e 114 caldeiras;
 9474 paineis solares;
 10595 aquecedores solares;
 9343 moinhos de vento;
 827 plantas de biogas;
 187 intalações hidroelétricas.

5.2.1 ENERGIA SOLAR
Devido a sua localliação, a energia solar em Cuba tem um grande potencial.
Sua média de irradiação global horizontam é de aproximandamente 1950 kWh/m2.
Atualmente se conta com aproximadamente 10.000 unidades de energia
solar fotovoltaica instaladas no pais, com capacidade de 1,8 MW em 200 localizadas
14

em escolas, hospitais e centros comunitários e posteriormente se planeja instalar em
residências particulares (SUAREZ ET AL, 2012).
A partir de 2001, em Cuba se fabrica 70 % dos materiais para os módulos se
importa da Europa somente o restante 30%, reduzindo assim os custos em 10%
quando comparado com módulos totalmente importados (BARCLAY, 2010).

Figura 1 - Irradiação Global Horizontal em Cuba.

Fonte: Adaptado de Solargis (2018).

5.2.2 ENERGIA EÓLICA

Segundo estudos realizados, há um total de 20 locais adequados para a
instalação de parques eólicos em Cuba, em que em conjunto teriam um potencial de
2000 MW, dos quais 1200-1800 MW seriam viáveis de instalar em 2020 (KÄKÖNEN,
2014).
A maioria dos projetos de prospecção eólica está localizada nas regiões sul e
centro-leste do território cubano. A partir de recursos eólicos disponíveis, a União
Elétrica tem estudado e previsto a instalação 633 MW em 13 parques eólicos, com
fatores de capacidades superiores a 30 % com o que produziam mais de 100
GWh/ano e se evitará a emissão de mais de 900 mil toneladas de CO2 (ONEI,2011).

Figura 2 - Mapa do potencial eólico em Cuba.

Fonte: CUBA ENERGIA (2010).

5.2.3 BIOMASSA

A principal fonte de energia renovável que é usada em Cuba é a biomassa, a
qual é a principal fonte de energia renovável do pais, com um 16-20% do total da
produção de energia primária (ONEI, 2011).
Existe outros tipos de biomassa com os resíduos industriais da produção de
arroz e de serrarias tem um potencial muito menor que o do bagaço, aproximadamente
3% e 0,1% do potencial do bagaço respectivamente.
O sistema Electroenergético Nacional tem projetado uma instalação de 755 MW
através de 19 centrais de Açúcar Bioelétricos, se prevê que produzem 1900 GWh/ano
e deixam de emitir a atmosfera aproximadamente 1 milhão 700 mil toneladas de CO2.
A instalação dessas centrais se encontram na figura 3, a seguir:
16

Figura 3 - Previsão da instalação de centrais Bioelétricas.

Fonte: ONEI (2015).

5.2.4 CENTRAIS HIDROELÉTRICAS

O território cubano não dispõe de grandes rios, por isso a construção de
grandes centrais hidroelétricas não é viável, dessa maneira só é viável a instalação
de centrais hidroelétricas de pequeno porte. Segundo a ONEI, 2015, se estima que o
potencial de 650 MW são utilizados apenas 10 % na atualidade.
Se conta com 173 pequenas centrais hidroelétricas, nas quais 31 estão
conectadas a rede (KÄKÖNEN et al, 2014). Foi elaborado um programa de construção
de 74 pequenas centrais hidroelétricas com capacidade total de 56 MW. Uma vez
instaladas estas centrais, produziram equivalente a 274 GWh anuais, que permite a
não emissão na atmosfera de 230 mil toneladas de CO2.
17

Figura 4 - Previsão de instalação de pequenas centrais hidroelétricas.

Fonte: ONEI (2015).

6. CAPACIDADE DE ENERGIA E DEMANDA

A demanda e capacidade de energia neste estudo se baseia principalmente em
fontes de produção e consumo de energia elétrica e derivados de petróleo.
Primeiramente, se observa na tabela 1 os dados da potência instalada em plantas
de geração de energia elétrica por tipo de tecnologia utilizada. No mesmo se nota
que a maior parte da capacidade instalada se concentra em centrais
termoelétricas, seguida pelos grupos eletrogêneos. É importante destacas a pouca
participação das plantas hidroelétricas na matriz de potência instalada, cabe
mencionar que isso se deve a realidade geográfica do pais.
Tabela 1 - Potência instalada por tipo de planta.

Fonte: ONEI (2015).
O grupo eletrogêneo são formados por um motor primário de combustão interna
e um gerador síncrono de corrente alterna acoplado mecanicamente para produzir
energia elétrica. Estes dispositivos podem estar sincronizados ao Sistema Electro-
Energético Nacional (SEN) para solucionar o déficit de potência e contingências
(CUBAENERGIA, 2010).
Encima da capacidade instalada de cada tipo de planta, se tem a geração de
energia elétrica bruta por tipo de planta produtora, mostrado na tabela 2, a seguir:
19

Tabela 2 - Geração de eletricidade por tipo de planta.

Fonte: ONEI (2015).
É possível ver claramente que a geração de eletricidade deriva principalmente
de centrais termoelétricas. Cabe destacar o aumento de sistemas interconectados a
rede e a geração a partir de fontes de energia renovável. Por último vemos o destino
final da energia elétrica mostrada na tabela 3:
Tabela 3- Geração de eletricidade por planta.

Fonte: ONEI (2015).
20

O que demostra a maior demanda se concentra no setor estatal e residencial.
Nota-se que há uma demanda baixa na indústria, quando comparado com a realidade
de outros países latino-americanos, sobre passando apenas as perdas do sistema.
Outro ponto importante é destacar a caída do consumo de eletricidade no setor
comercial (KÄKÖNEN M., 2014) (CUBAENERGIA, 2010).

7. METODOLOGIA
7.1 Contextualização da região em estudo: Republica de Cuba

Para realizar a construção dos senários, em primeiro lugar, foi feito um
levantamento bibliográfico referente a planificação energética e balanço energético de
Cuba, com a compilação de dados de dois principais agentes de informações do pais
neste âmbito a Oficina Nacional de Estadística de Cuba (ONEI) e o Centro de Gestão
da Informação e Desenvolvimento da Energia (Cubaenergia).
A Republica de Cuba é um arquipélago situado na bacia do Mar do Caribe, com
uma
extensão superficial de 109.886 km2. Sua capital é a cidade de Havana e o idioma
oficial é o espanhol. Possui uma população residente de 11.242.628 habitantes
(0NEI,2016). O clima tropical está bem definido para todas as regiões do pais em dois
períodos, um com chuva e outro de seca (CUBAENERGIA,2010).
Tomando em conta os dados registrados pela Oficina Nacional de Estadística
de Cuba (ONEI), 75,2% da população se encontra concentrada na área urbana e o
restante na parte rural do pais. Considera-se que a população urbana de Cuba conta
com um nível do total de eletrificação, enquanto a população rural, mas pobre, tem
acesso limitado aos serviços modernos de energia e depende em grande maioria de
combustíveis fósseis. Em seguida se detalha a continuação dos dados principais de
cada área:
- Zona Urbana
Todos os residentes da área urbana de Cuba estão conectados à rede elétrica,
e usam eletricidade para iluminação e funcionamento de outros artefatos. A
porcentagem das residências que possuem geladeiras é de 95%, as quais consome
em média 400 kWh por ano. Uma residência urbana consome em média 300 kWh em
iluminação por ano. Cada residência consome 433 kWh por ano para o funcionamento
de outros artefatos, como televisores, rádio e ventiladores. Os 70,5% dos residentes
urbanos de Cuba usam fogão elétricos para cozinhar, o restante usa fogões de gás
natural. Todas as residências possuem apenas um tipo de fogão. A intensidade
22

energética anual dos fogões elétricos é de 400 kWh por residência; para os fogões de
gás natural é de 60 m3 por residência.

- Zona Rural
As residências rurais que possuem acesso a eletricidade por conexão à rede
somam 95% do total, estas possuem geladeira, que consome em média 400 kWh por
ano. As residências com acesso a eletricidade a usam para iluminação, com consumo
de 335 kWh por ano. Outros artefatos elétricos (TV, rádio, ventiladores, etc.)
consomem 111 kWh por residência por ano. As residências rurais sem acesso a
eletricidade dependem das lâmpadas de querosene para a iluminação, as quais
consomem por média 70 litros por residência a cada ano.
Para o cozimento de alimentos nas residências rurais com eletricidade se utiliza
fogão a gás LPG em 75% das residências, este consome em média 59 quilogramas
por residência anual, o restante usa lenha que consome em média 525 quilogramas
por residência anualmente. Já nas áreas sem eletricidade 45% das residências usam
fogão a gás LPG e o restante usam lenha, as intensidades energéticas são iguais as
mencionadas anteriormente.

7.2 Definição dos cenários

Em um segundo momento se propõe desenvolver alguns cenários do âmbito
energético, os quais são levantados a partir da revisão de fontes consultadas.
Um cenário pode ser criado tendo em conta diversos fatores indicadores
particulares da localidade analisada. Em neste trabalho os cenários são criados e
desenvolvidos dentro do software LEAP ( Long-renge Energy Alternatives Planning
System), que serve como suporte pare realização de estudos e projeções da
dinâmica de sistemas energéticos em períodos curto, médios e a longo prazo. Com
o objetivo de observar a evolução da matriz energética se propõe a criação de três
cenários: Referência (REF), Otimista (OTI) e Pessimista (PES).
23

a) Cenário de Referência (REF): é um cenário referência histórica em relação ao
planejamento, isto quer dizer que é realizado o planejamento segundo as
tendências atuais de consumo de modo que mantem o histórico de
produção/consumo do país/região analisado. Este cenário é construído a partir
das projeções energéticas elaboradas por organismos estatais.

b) Cenário Otimista (OTI): neste cenário se propõe um maior crescimento
socioeconômico associado ao desenvolvimento industrial e uma melhoria na
distribuição de renda. Se estima um aumento residencial urbano para 93% para
o ano de 2040, acarretando num aumento dos setores de demando como o
industrial, de transporte e comércio. Se espera o incremento de energia solar e
eólica a geração de eletricidade.

c) Cenário Pessimista (PES): Para este cenário se supões um crescimento
econômico baixo e um investimento limitado para os setores de infraestrutura,
influindo nos projetos de expansão de sistema de transmissão elétrica. O
crescimento populacional terá um crescimento baixo, assim também a
demanda que eles precisariam. O incremento de energias renováveis não
entraria neste cenário.

7.3 Perfil de cada cenário

Uma vez definido a estrutura de dados para o ano base, é possível criar os
cenários, os quais representariam a provável evolução e comportamento do sistema
energético no tempo.
a) Cenário de Referência (REF): neste cenário espera que a população cresça
4% por ano 85% das residências passem a estar na área urbana. Enquanto o
comportamento da demanda de energia das residências se espera o seguinte
comportamento:
- Área Urbana: Tendo em conta que o rendimento aumente e serão comprados
artefatos mais grandes, a intensidade energética anual usada para a refrigeração
aumenta para 500 kWh por residência até o ano de 2040. Os fogões elétricos
24

resultaram em 79% na participação do mercado até o ano de 2040. Se espera que
a intensidade energética dos fogões elétricos e de gás diminuam meio percentual
por ano devido a penetração de tecnologias energéticas mais eficientes. A
intensidade energética anual usada na iluminação chega a 500kWh por residência
até o ano de 2040. O uso de outros equipamentos que consomem eletricidade
cresce, e chegara no ano de 2040 a 750 kWh por residência anualmente.
- Área Rural: o aumento esperado para residências com acesso a serviço elétrico
é de 99% em 2040. A medida que os rendimentos aumentam, é esperado o
aumentou conjunto da intensidade energética usada para a iluminação elétrica em
1% ao ano. No uso da refrigeração em residências rurais conectadas a rede é
esperado um aumento de 40% até 2020 e de 66% em 2040. A participação de
diversos artefatos para o uso do cozimento na área rural se modifica, tanto para a
área rural eletrificada e não eletrificada, de maneira que até 2040, 55% das
residências usaram fogões a GLP. Para as áreas rurais com eletrificação terá um
crescimento de 40% no uso de fogões elétricos até 2040.
No setor industrial se estima a seguinte aumento da intensidade energética até
o ao de 2040, agricultura 3,7%, níquel 6%, manufatura 4%, construção 4%, mineração
4,1% e petróleo 10%. Na área de comércio se espera um aumento no nível de
atividade de 1,8% ao ano. No transporte o uso do diesel terá um aumento de 3,1 % e
do etanol de 4,1%.
Neste cenário se espera que as perdas por transmissão e distribuição de energia
elétrica diminua a 12% até o ano de 2040.

b) Cenário Otimista (OTI): Neste cenário espera-se que a população cresça em
6% ao ano e 89% das residências passem a estar na área urbana. Em relação
a demanda de energia nas residencial se espera o seguinte comportamento:
- Área Urbana: A renda será aumentada sendo assim a população compra artefatos
mais grandes, e o nível de atividade da refrigeração aumentará para 99% até o ano
de 2040. A intensidade energética anual usada para a iluminação diminui 30 % de
kWh por residência até o ano de 2040 devido ao ingresso de lâmpadas mais eficientes
no mercado. E o número de equipamentos elétricos cresce 4% por ano.
25

- Área rural: É esperado o aumento para 98% de residências rurais com acesso a
eletricidade no ano de 2040. A medida que aumenta a renda, se espera um aumento
na intensidade energética usada para a iluminação de 1,2 % até 2040.
O uso de
geladeiras em residências rurais com acesso a eletricidade terá um aumento na
intensidade energética para 600 kWh por residência anual.
No setor industrial se estima a seguinte aumento da intensidade energética até o
ao de 2040, agricultura 15%, níquel 12%, manufatura 7%, construção 8%, mineração
7,1% e petróleo 12,5%. Na área de comércio se espera um aumento no nível de
atividade de 2% ao ano.
Neste cenário se espera que as perdas por transmissão e distribuição de energia
elétrica diminua a 10% até o ano de 2040.

c) Cenário Pessimista (PES): Neste cenário se espera que a população cresça
0,5% por ano e que 65% das residências passam a estar dentro da área
urbana. Enquanto o comportamento da demanda de energia nas residências
se dá pelo seguinte comportamento:
- Área urbana: O número de residências que possuem geladeiras cai para 85% na
qual a intensidade energética de 400kWh para 2040. Dado que a renda aumente
e a população compre artefatos, mas grandes, a intensidade energética anual
aumentara para 450 kWh por residência até o ano de 2040. Também a intensidade
energética anual usada em iluminação permanece sem mudanças significativas.
- Área rural: Se espera a diminuição de porcentagem de residências com acesso
a serviço elétrico a 90% para 2020 e 80% para 2040. A intensidade energética da
iluminação da parte elétrica com acesso a eletricidade diminui para 295 kWh por
residência até o ano de 2040. A intensidade energética de outros artefatos ira ter
uma queda até 2040 de -1%.
No setor industrial apresenta uma queda em sua intensidade energética em
todas suas proporções. Na área comercial apresenta uma queda de -2% no seu
26

nível de atividade. Neste cenário se espera que as perdas por transmissão e
distribuição de energia elétrica aumentem para 18% até o ano de 2040.
Neste cenário se espera que as perdas por transmissão e distribuição de energia
elétrica aumente a 15% até o ano de 2040.
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8. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Neste ponto, é necessário ressaltar que cada cenário proposto anteriormente,
tem o objetivo de identificar um delineamento especifico, de modo a considerar tanto
as vantagens que apresenta como uma opção técnica de planificação energética,
assim como as dificuldades e desafios do local, país ou região enfrenta, caso alguns
desses cenários sejam desenvolvidos em políticas futuras adotadas.

Cenário Referência (REF)
A figura 5 a seguir, representa a projeção da demanda de fontes energéticas
em Cuba até o ano de 2040. Podemos ver na figura, um aumento moderado na
demanda do consumo do setor elétrico. Isto se deve pois neste cenário, é previsto um
aumento populacional urbano, o que implica maiores demandas em termos de
consumo de energia elétrica em suas diversas formas. Esta ocorrência se dá
principalmente pela aquisição de artefatos para o uso básico, como geladeiras, que
requer um consumo maior de energia elétrica.
Figura 5 - Demanda final de energia - Setor residencial, Cenário de Referência
(REF).

Fonte: Autoria própria.
28

Considerando os principais setores de consumo energético (residencial,
industrial, transporte e comercial), na figura 6 apresenta a tendência de aumento de
demanda energética do setor de transporte nos próximos anos, juntamente com o
setor industrial.
Figura 6- Demanda final de energia em cada setor, cenário de Referência (REF).

Fonte: Autoria própria.
O aumento no setor de transporte se deve, pois, a população terá um maior
acesso para adquirir seu próprio meio de transporte, o qual acarreta no aumento no
consumo associado.
Informações adicionais referentes a este cenário, podem ser encontrados no
anexo I.

Cenário Otimista (OTI)
Neste cenário, a uma projeção de crescimento do PIB, como também um
aumento maior populacional. Em conjunto com isso o setor de transporte aumentara.
Na figura 7, é demostrado a projeção da demanda final de energia por fonte.
29

Figura 7- Projeção de demanda final de energia por fonte, Cenário otimista (0TI).

Fonte: Autoria própria.
O aumento do consumo do setor de transporte se reflete novamente, devido a
uma maior demanda de diesel, a qual apresenta um aumento de 3,5% em referência
ao cenário atual de consumo. A figura 8, mostra o aumento progressivo de todos os
setores para este cenário.
30

Figura 8- Projeção de demanda final por setor, Cenário otimista (OTI).

Fonte: Autoria própria.
De forma, como foi acordado anteriormente este cenário otimista prevê um
crescimento positivo e tendencial em praticamente todos os setores analisados.
Informações adicionais referentes a este cenário, podem ser encontrados no anexo II.

Cenário pessimista (PES)
Em todo estudo técnico, é fundamental considerar situações remotas, ou
atípicas, onde a análise das características se encontram fora do comportamento
padrão atual existente, o que pode ser planejado em muitos casos. Neste caso o
cenário pessimista analisado, é o qual abordam problemáticas comuns em uma
sociedade, como no caso de falência de implementação de políticas energéticas, o
que gera uma perda no setor industrial, social e econômico. A figura 9, mostra a
demanda final por fonte energética para este cenário.
31

Figura 9- Projeção de demanda final por fonte de energia - Cenário pessimista
(PES).

Fonte: Autoria própria.
Podemos observar que neste cenário a fonte energética predominante é a
eletricidade, visivelmente ele se destaca perante as outras fontes.
Na figura 10, é mostrada a demanda energética de cada setor no cenário
pessimista. Este que mandei um padrão, com um crescimento bem suave, também é
possível averiguar através do gráfico que o setor residencial e de transporte não
tiveram grandes mudanças, o setor que mais se destacou foi o da indústria.

Figura 10- Projeção de demanda final por cada setor - Cenário pessimista (PES).

Fonte: Autoria própria.

Por fim, a figura 11 abaixo, nos apresenta um resumo geral da demanda de
energia para cada setor, referente ao ano final da analise (2040). O cenário otimista
se destaca nos quatro setores principais, o cenário de referência se matem mediano,
no qual não projeta grandes avanços ou modificações. O menos desejado foi o cenário
pessimista no qual não mostra nenhum avanço em qualquer setor.

Figura 11- Prospectiva de demanda final total de energia por cada setor de consumo
- Ano de 2040.

Fonte: Autoria própria.

9. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Após realizar este planejamento energético da Republica de Cuba, é
necessário salientar que este é essencial para definição de diretrizes de crescimento
integral de um país, local ou região. A geração de cenários e a análise dos resultados
encontrados neles permite uma visão geral do comportamento do sistema energético.
Com o auxílio do software LEAP foi criado três cenários, nos quais cada um
apresenta características distintas, de maior crescimento populacional, influenciando
assim o crescimento econômico do pais, quanto um crescimento não favorável falando
politicamente e economicamente. O cenário de maior promissão e com os resultados
mais satisfatórios foi o otimista no qual apresentou uma maior demanda energética e
crescimentos nos setores da economia.
Deste modo, com a modelagem realizada em tono do LEAP se planejou uma
inserção do setor elétrico com uma maior participação da demanda de energia, com
o objetivo de lograr maiores eficiências tanto no setor residencial, industrial e
comercial, com um índice maior de eletrificação
a longo prazo.

REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA

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Planejamento Energético, Ministério de Minas e Energia, Ministério da Integração
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2005.

WAYNE C. Energy Management Handbook, School of Industrial Engineering and
Management Oklahoma State University, Library of Congress, The Fairmont Press,
2001.

ANEXOS

ANEXO I – Cenário referencia (REF)
a) Projeção da demanda de energia para uso em geral do Setor Residencial
Urbana.

b) Projeção da demanda de energia para uso em geral do Setor Residencial
Rural.

Anexo II - Cenário otimista (OTI)
a) Projeção da demanda de energia para uso em geral do Setor Residencial
Urbano

b) Projeção da demanda de energia para uso em geral do Setor Residencial
Rural.

Anexo III – Cenário Pessimista (PES)
a) Projeção da demanda de energia para uso em geral do Setor Residencial
Urbana.

b) Projeção da demanda de energia para uso em geral do Setor Residencial
Rural.