PLANEJAMENTO ENERGETICO

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EDUCAÇÃO SUPERIOR
Modalidade Semipresencial
Planejamento
Energético
São Paulo
2018
Planejamento
Energético
Pedro Henrique Cacique Braga
Sistema de Bibliotecas do Grupo Cruzeiro do Sul Educacional
PRODUÇÃO EDITORIAL - CRUZEIRO DO SUL EDUCACIONAL. CRUZEIRO DO SUL VIRTUAL
B795p 
Braga, Pedro Henrique Cacique.
 Planejamento energético. / Pedro Henrique Cacique Braga. São 
Paulo: Cruzeiro do Sul Educacional. Campus Virtual, 2018.
 75 p.
 
 Inclui bibliografia
 ISBN: (e-book)
 1. Fontes de energia. 2. Energia e sociedade. I. Cruzeiro do Sul 
Educacional. Campus Virtual. II. Título.
CDD 333.7932 
Pró-Reitoria de Educação a Distância: Prof. Dr. Carlos Fernando de Araujo Jr.
Autoria: Pedro Henrique Cacique Braga
Revisão Técnica: Vivian Fiori
Revisão Textual: Selma Aparecida Cesarin
2018 © Cruzeiro do Sul Educacional. Cruzeiro do Sul Virtual. 
www.cruzeirodosulvirtual.com.br | Tel: (11) 3385-3009
Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização 
por escrito dos autores e detentor dos direitos autorais
Planejamento Energético
Plano de Aula
9 Unidade 1 – Energia e Sociedade
27 Unidade 2 – Fontes não-renováveis de Energia
43 Unidade 3 – Fontes Renováveis de Energia
57 Unidade 4 – Mercado de Energia no Brasil
SUMÁRIO
 
6
PLANO DE
AULA
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas:
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da 
sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário 
fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e sites 
para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também encontrará 
sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e 
auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, pois 
irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com 
seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
 
7
Objetivos de aprendizagem
Un
id
ad
e 1 Energia e Sociedade
 » Discutir as relações entre energia e crescimento econômico, observando os recursos e a demanda energética.
 » Trabalhar com a caracterização do perfil de consumo energético nos setores residencial, comercial, industrial, de 
transportes, rural e de serviços públicos.
Un
id
ad
e 2 Fontes não-renováveis de Energia
 » Começar a estudar os recursos existentes no Planeta Terra para geração de Energia Elétrica – ou transformação por 
meio de outras formas de energia.
 » Abordar os principais recursos não renováveis, fazendo uma análise sobre os aspectos econômicos, sociais e 
ambientais que envolvem a utilização deles.
 » Analisar, ainda, os perfis dos consumidores específicos de tais recursos e faremos uma abordagem dos custos para a 
implantação de centros de geração, bem como para a manutenção de tais centros.
Un
id
ad
e 3 Fontes Renováveis de Energia
 » Descrever os sistemas de energia baseados em fontes renováveis e buscaremos estabelecer um quadro comparativo 
entre eles, determinando o perfil consumidor e os custos para implantação.
 » Prezar, também, pelo pensamento crítico sobre a utilização de tais sistemas em substituição das fontes não-renováveis.
Un
id
ad
e 4 Mercado de Energia no Brasil
 » Abordar os seguintes temas:
 » Demografia;
 » Macroeconomia;
 » Grandes Consumidores Industriais;
 » Autoprodução;
 » Eficiência Energética;
 » Poder planejar os nossos recursos de acordo com o que cada região tem a oferecer, a fim de suprir todas as exigên-
cias nacionais.
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Me. Pedro Henrique Cacique Braga
Revisão Técnica:
Prof.ª Dr.ª Vivian Fiori
Revisão Textual:
Prof.ª Me. Selma Aparecida Cesarin
1
Energia e Sociedade
Energia e Sociedade
UNIDADE
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Contextualização
A produção e distribuição de energia são uma grande tarefa de uma nação. Garantir que 
a sua população tenha o necessário para o consumo diário e ainda que as fontes de recursos 
naturais permaneçam em estados utilizáveis requer planejamento bem específico e detalhado.
Uma política energética nacional que garanta o fornecimento nacional, a inserção do país 
no mercado internacional e ainda contenha práticas de redução da emissão de poluentes deve 
ser estabelecida.
Todo governo possui os seus órgãos de regulamentação para criação e cumprimento das 
leis estabelecidas pela política nacional. Para criar tal política, é preciso levar em consideração 
alguns tópicos como: quantidade de recursos presente no território nacional, distribuição das 
reservas e demanda por região, classe e setor. 
Além de garantir o bom uso dos recursos, é preciso investir em pesquisa e desenvolvimento 
de novas tecnologias de conversão do insumo primário em energia.
Para Pensar
Para esta Unidade, convido você a refletir sobre as políticas energéticas atuais, determinadas na Lei 
9478, de 6 de agosto de 1997, que pode ser consultada em: <http://goo.gl/L9fGYi>.
Energia e Sociedade
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Introdução
O domínio sobre os recursos naturais para a geração de Energia foi uma conquista marcante 
na história da Humanidade. Ao ser analisada a trajetória do ser humano, percebe-se que sua 
evolução em sociedade sempre foi acompanhada pelo avanço da tecnologia. Seja na produção 
do fogo, na construção de ferramentas, fabricação de bens duráveis ou nas telecomunicações, 
entre outras grandes inovações.
A corrida incessante pela otimização de tarefas simples ou complexas é seguida de perto pela 
busca por novas tecnologias capazes de realizar em segundos o que antes era feito em horas, 
dias ou mesmo semanas. A capacidade humana de realizar suas tarefas passa a ser dependente 
de novas formas de energia.
“Energia é aquilo que permite uma mudanç a na configuraç ã o de um sistema, em oposiç ã o 
a uma forç a que resiste à esta mudanç a” (VIANA et al., 2012, p.14).
A definição proposta por Maxwell, em 1872, permanece válida na atualidade e serve como 
base para os estudos aqui apresentados. Observe que quando tratada como algo que permite 
uma mudança na configuração de um sistema, a Energia pode ser entendida como algo que 
não pode ser criado, mas transformado.
“A energia se apresenta de diversas formas, que podem ser convertidas entre si. É importante 
observar ainda que apenas nos processos de conversã o se identifica a existê ncia de energia” 
(VIANA et al., 2012, p.15).
Com base em tais afirmativas, seguem-se os estudos na tecnologia associada à conversão de 
energia e sua utilização em sociedade.
Planeamento de Sistemas Elétricos
O Setor Elétrico brasileiro está em constante evolução. Baseado na geração, transmissão 
e consumo de energia elétrica, este setor deve ser constantemente avaliado e submetido a 
políticas e regras que garantamseu melhor funcionamento.
A fim de garantir a estabilidade, é necessário equilibrar oferta e demanda de energia 
nacional. Isso não é feito apenas aumentando a oferta desenfreadamente, seguindo o aumento 
da demanda. 
Se assim fosse, as reservas de recursos naturais não suportariam o grande consumo de um 
país com proporções continentais. É preciso uma tecnologia capaz de utilizar a menor quantidade 
dos recursos visando à maior produção e menor emissão de poluentes.
O planejamento energético do país requer o estudo da demanda e das possibilidades 
diversas de produção de energia. Sendo assim, foram instituídas entidades para a realização 
destes planos.
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No Brasil, o Ministério de Minas e Energia (MME) foi criado para auxiliar o exercício do 
Poder Executivo, criando normas, acompanhando e avaliando programas federais e implantando 
políticas para o setor energético.
Alguns órgãos relacionados ao MME são:
• ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica – tem a finalidade de regular e fiscalizar a 
produção, transmissão e comercialização de energia elétrica, de acordo com as políticas e 
diretrizes do governo nacional;
• ANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – é o órgão regulador 
das atividades das indústrias de petróleo, gás natural e biocombustíveis. Responsável pela 
execução das políticas nacionais para o setor;
• DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral – sua principal atribuição é planejar 
e fornecer o fomento da exploração mineral e dos recursos geológicos do território nacional;
• ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico – é uma entidade sem fins lucrativos com 
finalidade de gerenciar e controlar as instalações de geração e transmissão de energia 
elétrica em todo o país.
O Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) deve propor ao Presidente da 
República políticas nacionais e medidas para o setor. Já as Secretarias de Planejamento 
e Desenvolvimento Energético, de Energia Elétrica, de Petróleo, Gás Natural e 
Combustíveis Renováveis e a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) devem prestar 
serviços na área de estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético.
O trabalho em conjunto destas entidades garante o planejamento e a execução de políticas 
nacionais para o melhor atendimento à população.
Figura 1. Paradigma de produção e consumo de energia.
Energia e Sociedade
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A Figura 1 relata um paradigma que deve ser observado no planejamento energético: a 
relação entre demanda, consumo e manutenção dos recursos naturais minimizando a poluição 
do Planeta.
A demanda por energia cresce proporcionalmente ao crescimento da população mundial. 
A energia é a base para a realização de tarefas simples e diárias individuais e também para a 
produção de bens duráveis e não duráveis, consumidos pela população. 
Conforme dito anteriormente, a geração da energia é baseada nos recursos naturais 
do Planeta. Seu uso desenfreado causaria um esgotamento das fontes de insumos primários 
para produção.
Como consequência da extração dos recursos e dos processos de geração de energia, surgem 
problemas ambientais relacionados à poluição, como chuva ácida, efeito estufa e muitos outros.
É necessário que o planejamento energético garanta o equilíbrio entre estes três pontos, para 
que a população tenha sua demanda suprida e, ao mesmo tempo, sejam preservadas as fontes 
naturais para as gerações futuras.
Figura 2. Recursos naturais renováveis e não-renováveis.
 
Recursos
Renováveis
Água
Ar
Biomassa
Vento
Minerais não-energéticos
(Fósforo, Cálcio, etc)
Minerais energéticos
(Combustíveis fósseis, Urânio)
Não-Renováveis
Os recursos naturais podem ser classificados em renováveis e não renováveis. Os primeiros, 
como o próprio nome diz, são aqueles que se renovam após sua utilização, como água, ar, 
biomassa e vento, por exemplo.
A biomassa pode ser derivada da cana-de-açúcar, do milho, da lenha, do bagaço de cana, dos 
resíduos sólidos, da mamona etc. No Brasil, por exemplo, há o etanol oriundo da transformação 
da cana-de-açúcar em álcool como também o os biocombustíveis vindos de mamona, soja e 
outras oleaginosas. Todos estes são de biomassa.
De forma análoga, os não-renováveis são aqueles que, uma vez consumidos, tornam-se 
inutilizáveis. Neste grupo, encontram-se os minerais não-energéticos, como Fósforo e Cálcio, 
por exemplo, e os minerais energéticos, como os combustíveis fósseis e o urânio.
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Os combustíveis fósseis são o petróleo e derivados, o carvão mineral, o xisto betuminoso, o 
gás natural.
Para que a utilização seja ótima, é preciso estabelecer uma proporção adequada para cada 
tipo de recurso, sem que estes se esgotem.
Políticas Energéticas
O conjunto de normas e políticas, estabelecidas pelos órgãos responsáveis de um país são 
conhecidas como Políticas Energéticas. No Brasil, o MME estabeleceu, em agosto de 1997, a Lei 
nº 9.478, art. 1º, que contém toda a política nacional.
Figura 3. Política Energética Nacional.
A Figura 3 apresenta os principais tópicos da Política Energética Nacional brasileira. O 
principal motivador da lei é garantir o interesse nacional por meio de três pilares: o Mercado 
Internacional, o consumidor e o meio ambiente. Toda a política foi escrita a fim de garantir o 
equilíbrio dos três pontos principais.
 
 Explore
Veja a Lei nº 9.478, de 1997, art. 1º, na íntegra em: <http://goo.gl/L9fGYi>.
Pensando no Mercado Internacional, a política visa a garantir a livre concorrência das 
concessionárias de energia, de forma a atrair investimentos internacionais. 
A pesquisa e o desenvolvimento são fomentados para que novas tecnologias sejam 
desenvolvidas para melhorar a qualidade do serviço e colocar o Brasil entre os grandes nomes 
no mercado.
Energia e Sociedade
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O consumidor tem grande foco na lei, pois o fornecimento de energia deve ser garantido a ele por 
diferentes meios. No Brasil, foi estabelecido que as fontes principais de geração para fornecimento 
direto ao consumidor são: petróleo, gás natural, biocombustível e também fontes alternativas.
Por fim, a lei pretende estabelecer ações para preservação do meio ambiente, estimulando a 
pesquisa em tecnologias para conservação da energia e redução da emissão de gases poluentes.
Energia e Crescimento Econômico
O crescimento econômico de uma nação envolve muitos fatores, como saúde, educação, 
comércio exterior, geração, venda e consumo de energia, entre muitos outros. Todos eles 
possuem indicadores sociais e numéricos capazes de sintetizar o crescimento por área.
Uma das organizações sob coordenação do MME é a Empresa de Pesquisas Energéticas 
(EPE), que publica todo ano um documento chamado Anuário Estatístico de Energia Elétrica.
 
 Explore
Acesse <http://www.epe.gov.br> para conhecer todos os dados da empresa e do 
planejamento energético nacional
A observação dos dados presentes no anuário nos permite verificar o perfil da geração e do 
consumo de energia de diversas formas, separadas por setores, regiões geográficas, classes de 
consumo, entre outros.
Além de verificar o que aconteceu durante o ano que passou, é possível determinar os 
planos energéticos para o próximo período e tomar decisões para mudanças de cursos, caso 
seja necessário, ou ainda a intensificação do curso existente, caso o ocorrido esteja conforme 
o planejado.
Vamos analisar alguns dados do Anuário de Energia Elétrica de 2014 (com referência ao ano 
de 2013). 
Uma primeira análise a ser feita é sobre a capacidade instalada de geração elétrica no 
panorama mundial. Observe a Tabela 1.
Tabela 1. Capacidade instalada de geração elétrica por Região do Mundo.
 2007 2008 2009 2010 2011
 ∆% 
(2011/2010)
Part. % 
(2011)
Mundo 4,362.5 4,529.5 4,727.7 4,964.5 5,204.7 4.8 100.0
Ásia & Oceania 1,502.7 1,606.5 1,720.8 1,855.3 2,013.8 8.5 38.7
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América do Norte 1,156.6 1,173.5 1,198.3 1,216.11,230.8 1.2 23.6
Europa 845.0 868.5 895.7 940.6 978.5 4.0 18.8
Eurásia 347.7 346.9 348.3 353.5 357.3 1.1 6.9
América do Sul e 
Central
231.6 238.6 248.4 259.2 269.9 4.1 5.2
Oriente Médio 161.6 173.5 187.7 206.6 218.5 5.8 4.2
África 117.2 122.0 128.5 133.2 135.8 1.9 2.6
Antártida 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 60.0 0.0
Fonte: EPE.
Perceba que o dado mais importante para a nossa análise, neste momento, é a coluna ∆%, 
que indica a variação em porcentagem da capacidade de cada região. 
Observe que, no mundo inteiro, tivemos uma variação de quase 5% em crescimento da 
capacidade de geração elétrica. A região com maior crescimento percentual foi a que compreende 
Ásia e Oceania, seguida pelo Oriente Médio e América do Sul e Central.
Esta análise nos permite dizer que a nossa região teve aumento significativo da produção em 
relação ao crescimento mundial. Em relação à participação no mercado mundial, América do 
Sul e Central ocupam a quinta posição, com 5.2% no ano de 2011.
Uma vez que é conhecida a participação da região no âmbito mundial, pode-se traçar o 
perfil de geração do país em suas regiões e estados da federação. Observe a tabela 2 para 
comparações.
Tabela 2. Capacidade instalada por região e unidade da federação (MW).
 2013 Part. % (2013)
Brasil 126,743 100.0
Norte 16,869 13.3
Rondônia 2,165 12.8
Acre 189 1.1
Amazonas 2,475 14.7
Roraima 99 0.6
Pará 9,136 54.2
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Amapá 361 2.1
Tocantins 2,444 14.5
Nordeste 22,137 17.5
Maranhão 2,366 10.7
Piauí 199 0.9
Ceará 2,607 11.8
Rio Grande do 
Norte
930 4.2
Paraíba 641 2.9
Pernambuco 2,655 12.0
Alagoas 4,028 18.2
Sergipe 1,703 7.7
Bahia 7,006 31.6
Sudeste 42,204 33.3
São Paulo 18,149 43.0
Minas Gerais 14,254 33.8
Espírito Santo 1,558 3.7
Rio de Janeiro 8,243 19.5
Sul 29,610 23.4
Paraná 17,230 58.2
Santa Catarina 5,377 18.2
Rio Grande do Sul 7,003 23.7
Centro-Oeste 15,923 12.6
Mato Grosso 
do Sul
5,412 34.0
Mato Grosso 2,728 17.1
Goiás 7,736 48.6
Distrito Federal 47.0 0.3
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Ao observar a participação das cinco regiões do país, percebe-se a distribuição apresentada 
no Gráfico 1. Pode-se dizer que, juntas, as regiões Sul e Sudeste produzem mais da metade de 
toda a energia elétrica do país.
Gráfico 1. Capacidade instalada por região do Brasil.
 
Fonte: EPE.
Além de verificar a produção por região, ao desenvolver um perfil energético do país, precisa-
se averiguar a geração por fonte. Observe o Gráfico 2, criado com os dados fornecidos pelo 
Anuário de 2014.
Gráfico 2. Geração Elétrica por fonte no Brasil (GWh) - 2014.
 
Fonte: EPE.
Energia e Sociedade
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Observando verifica-se que a energia hidráulica é a predominante no Brasil quanto tratamos 
de energia elétrica.
Notas
I) Inclui autoprodução; 
II) Derivados de petróleo: óleo diesel e óleo combustível; 
III) Biomassa: lenha, bagaço de cana e lixívia; 
IV) Outras: recuperações, gás de coqueria e outros secundários. 
Observando o gráfico 2, nota-se que o Brasil possui a maior capacidade de geração de 
energia elétrica por fontes hidráulicas. São quase 70% de toda a capacidade nacional. Em 
seguida, tem-se a geração por gás natural e biomassa (lenha, bagaço de cana e lixívia).
Graças ao bom potencial hidráulico brasileiro, podemos gerar nossa energia de forma mais 
limpa, reduzindo os riscos ambientais. É interessante perceber que ainda assim são utilizadas 
outras fontes para suprir regiões com bacias hidrográficas com rios com baixo potencial 
hidráulico, o suficiente para criação de usinas hidrelétricas e ainda para possíveis falhas do 
sistema, causadas por grandes secas, por exemplo.
Uma vez observada a geração, deve-se analisar também o consumo, para determinar se uma 
região é auto-sustentável ou se é preciso que a distribuição de outra região se estenda para ela. 
Por conta disso, criou-se no Brasil o SIN- Sistema Interligado Nacional e boa parte das regiões 
brasileiras está interligada, de modo que se falta energia em uma região a outra pode produzir 
para o sistema e assim não falta energia. A Tabela 3 apresenta o consumo nacional por região.
Tabela 3. Consumo por região geográfica (GWh).
 2009 2010 2011 2012 2013
 ∆% 
(2013/2012)
Part. % 
(2013) 
Brasil 384,306 415,683 433,034 448,171 463,335 3.4 100.0
Norte 24,083 26,237 27,777 29,115 30,196 3.7 6.5
Nordeste 65,244 71,197 71,914 75,610 79,907 5.7 17.2
Sudeste 204,555 222,005 230,668 235,237 240,084 2.1 51.8
Sul 65,528 69,934 74,470 77,491 80,392 3.7 17.4
Centro-
Oeste
24,896 26,310 28,205 30,718 32,756 6.6 7.1
Fonte: EPE
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A fim de entender melhor os dados apresentados nas tabelas 2 e 3, criamos um gráfico que 
apresenta os dados de geração e consumo das regiões brasileiras. Observe o Gráfico 3 para a 
comparação dos dados.
Gráfico 3. Comparação da geração e do consumo de energia por região do Brasil.
Com a análise do gráfico, pode-se observar que a geração esteve acima do consumo em 
quase todas as regiões, com exceção da região Sudeste, que teve um consumo maior do que 
a própria geração, e da Região Nordeste, que teve praticamente o mesmo consumo que a 
capacidade gerada.
Contudo, a geração total ainda foi superior à demanda nacional. Este excedente pode ser 
vendido a países vizinhos, por exemplo, o que acontece com frequência por intermédio da 
Usina Binacional de ITAIPU. 
Esta usina hidrelétrica pertence ao Brasil e ao Paraguai. Parte da energia gerada por um pode 
ser destinada ao outro em caso de excesso ou necessidade. Na maior parte do tempo o Brasil 
importa do Paraguai.
Até então, foram analisados apenas dados de geração e consumo. 
Mas como isso afeta o bolso do consumidor? 
Vejamos a evolução da tarifa cobrada pela energia no país. Observe a tabela 4.
Tabela 4. Tarifa média por região (R$/MWh).
 2009 2010 2011 2012 2013
 ∆% 
(2013/2012)
Part. % 
(2013) 
Média 
Brasil
259.55 264.58 278.47 292.85 254.17 -13.2% -2.1%
Energia e Sociedade
21
Norte 287.95 261.68 294.96 321.17 276.68 -13.9% -3.9%
Nordeste 255.87 262.96 278.79 297.09 250.26 -15.8% -2.2%
Sudeste 269.87 273.70 281.90 294.78 259.76 -11.9% -3.7%
Sul 233.74 248.50 266.68 277.23 235.15 -15.2% 0.6%
Centro-
Oeste
248.84 253.89 274.37 290.41 257.81 -11.2% 3.6%
Fonte: EPE.
Comparando os dados das tabelas anteriores, percebe-se que mesmo que algumas 
regiões tenham um crescimento na geração e consumo de energia, a tarifa não segue uma 
proporção igualitária. 
Observe que a região que teve a maior queda na tarifa foi também a que apresentou menor 
consumo e uma das de menor geração: a região Norte.
Em compensação, a região Sudeste, maior produtora e consumidora teve a segunda maior 
queda de tarifa. Ou seja, não é possível determinar a tarifa apenas pelos fatores oferta e 
demanda. Deve-se levar em consideração ainda todos os gastos com fornecimento, proporção 
dos sistemas alternativos e outros fatores para o cálculo da tarifa regional.
Perfi l de Consumo Energético
Outra análise relevante é feita a fim de traçar o perfil de consumo energético por classe, isto 
é, residencial, comercial, industrial etc.
Tabela 5. Consumo por classe (GWh).
 2009 2010 2011 2012 2013
 ∆% 
(2013/2012)
Part. % 
(2013) 
Brasil 384,306 415,683 433,034 448,171 463,335 3.4 100.0
Residencial 100,776 107,215 111,971 117,646 124,896 6.2 27.0
Industrial 161,799 179,478 183,576 183,475 184,609 0.6 39.8
Energia e Sociedade
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Comercial 65,255 69,170 73,482 79,226 83,695 5.6 18.1
Rural 17,304 18,906 21,027 22,952 23,797 3.7 5.1
Poder 
público
12,176 12,817 13,222 14,077 14,608 3.8 3.2
Iluminação 
pública
11,782 12,051 12,478 12,916 13,512 4.6 2.9
Serviço 
público
12,898 13,589 13,983 14,525 14,847 2.2 3.2
Próprio 2,319 2,456 3,295 3,354 3,372 0.5 0.7
 Fonte: EPE.
A Tabela 5 nos permite dizer que ao longo dos últimos cinco anos a classe que obteve maior 
variação no consumo foi a Residencial. Observe que em 2009 ela consumia cerca de 101GWh 
enquanto que em 2013o consumo chega a 125 GWh, uma variação de 6,2%.
Apesar dos valores da classe Industrial serem sempre muito elevados, sua variação 
foi relativamente pouca, com o valor de 0,6%. O setor comercial teve também um grande 
crescimento de 5,6%, o que deixa o terceiro lugar para a iluminação pública, com 4,6%.
Gráfico 4. Consumo livre por classe em 2013 (GWh).
 
Fonte: EPE.
O Gráfico 4 apresenta, então, a distribuição do consumo por classes, em 2013. É fácil 
perceber a grande participação das classes industrial e residencial no consumo total. De um total 
de 463,335GWh consumidos no país, juntos consumiram 309,505, equivalentes a quase 67%.
Energia e Sociedade
23
A tarifa também deve ser diferenciada para cada classe. Observe a Tabela 6, que apresenta 
os valores por setor.
Tabela 6. Tarifas médias por classes de consumo (R$/MWh).
 2009 2010 2011 2012 2013
 ∆% 
(2013/2012)
Part. % 
(2013) 
Residencial 293.33 300.56 315.64 333.44 285.00 -14.5% -2.8%
Industrial 228.35 231.89 245.54 257.34 222.88 -13.4% -2.4%
Comercial 279.79 284.82 295.16 307.52 269.29 -12.4% -3.8%
Rural 188.87 198.29 211.62 219.83 193.89 -11.8% 2.7%
Poder 
Público
299.82 300.22 315.87 329.72 286.09 -13.2% -4.6%
Iluminação 
Pública
163.65 166.39 174.64 182.54 161.27 -11.7% -1.5%
Serviço 
Público
202.96 198.69 209.39 219.20 192.91 -12.0% -5.0%
Consumo 
Próprio
294.37 284.42 309.73 322.51 282.76 -12.3% -3.9%
Fonte: EPE
Observa-se pela Tabela 6 que a maior tarifa em 2013 foi para o Poder Público, enquanto a 
menor foi para a Iluminação Pública, com uma diferença entre elas de R$124,82 para cada MWh.
Se fizermos as contas de consumo pela tarifa, observaremos que a classe Industrial, maior 
consumidora, gastou pouco mais de 41 bilhões de reais, enquanto a classe residencial gastou 
cerca de 35 bilhões.
Conclusões
Apresentamos nesta Unidade as principais análises sobre o perfil consumidor nacional, as 
políticas energéticas e tarifas dos últimos anos. O planejamento energético nacional, normalmente 
pensado para 3 a 5 anos, deve levar todos estes fatores em consideração.
Energia e Sociedade
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É importante que estes dados estejam sempre atualizados; por isso, faz-se necessária a 
existência dos órgãos de pesquisa e manutenção dos dados, como a Empresa de Pesquisa 
Energética, por exemplo.
Garantir que a energia chegue ao consumidor final com o menor custo possível, requer um 
planejamento detalhado de como ela deve ser gerada e transmitida, distribuindo a carga entre 
as diferentes usinas instaladas no país. 
Esta pode não ser uma tarefa fácil, em vista das muitas variáveis, mas, certamente, se bem 
feita, garantirá a menor tarifa possível e a maior qualidade do serviço prestado.
Para Pensar
Com base na análise dos dados que foram apresentados sobre os setores e classes com maior 
consumo, as regiões que mais produzem energia elétrica e as tarifas pagas por ela, você consegue 
pensar em uma estratégia para a melhoria do sistema? Essa melhoria pode ser desde a redução das 
tarifas até o melhor fornecimento de energia em âmbito nacional.
Energia e Sociedade
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Material Complementar
 
 Explore
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Atlas de energia elétrica do Brasil. 
3 ed. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2008. Disponível em: https://goo.gl/K1gbNc
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Anuário 
estatístico brasileiro do petróleo, gás natural e biocombustíveis. Ministério de 
Minas e Energia, 2015. Disponível em: https://goo.gl/g4juk3
MINISTÉRIO DE MINAS DE ENERGIA (MME). Resenha energética brasileira. Brasília: 
MME, 2014. Disponível em: https://goo.gl/MnhD5Q
PEREIRA, Vicente de Britto. Transportes: História, crises e caminhos. São Paulo: Civilização 
Brasileira, 2014 (e-book).
“Planejamento Integrado de Recursos Energéticos”, Gilberto de Martino Jannuzzi, 
Ed. Autores Associados, 1ª ed.
Sugere-se a leitura do primeiro capítulo do livro Planejamento Integrado de Recursos 
Energéticos, de Gilberto de Martino Jannuzzi, que aborda questões sobre o que deve conter 
um documento de planejamento.
Energia e Sociedade
UNIDADE
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Referências
ANEEL – Agência Nacional De Energia Elétrica (BRASIL). Atlas de energia Elé trica do 
Brasil/Agê ncia Nacional de Energia Elé trica. Brasí lia: Aneel, 2008.
EPE – Empresa de Pesquisa Energética. Anuário Estatístico de Energia Elétrica. Rio de 
Janeiro: EPE, 2014.
VIANA, A. N. C.; et al. Eficiência Energética: Fundamentos e Aplicações. Campinas: UNIFEI, 
2012.
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Me. Pedro Henrique Cacique Braga
Revisão Técnica:
Prof.ª Dr.ª Vivian Fiori
Revisão Textual:
Prof.ª Me. Selma Aparecida Cesarin
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Fontes não-renováveis de Energia
Fontes não-renováveis de Energia
UNIDADE
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Contextualização
No mundo em que vivemos, a utilização de eletrodomésticos, computadores, smartphones 
e outros dispositivos eletrônicos tornou-se essencial para a maior parte da população. Muitos 
consideram impossível viver sem estas comodidades.
A utilização destes bens só é possível graças à energia elétrica que nos é fornecida. O mundo 
atual sem energia elétrica precisaria ser completamente reformulado. Imagine escolas, hospitais 
ou até mesmo a sua casa sem energia. Quando experimentamos uma interrupção do serviço, 
imediatamente nos vemos sem o que fazer, não é mesmo?
Quando pensamos na energia elétrica, devemos saber que ela é obtida pela transformação de 
outras formas de energia, como a energia mecânica, por exemplo, gerada pela movimentação 
de turbinas por meio da combustão de minerais.
Mas e o que aconteceria se um dia os recursos para conversão de energia se acabassem? 
Como geraríamos energia elétrica se todo o carvão mineral, o xisto, urânio, petróleo e todos 
as outras fontes se esgotarem?
Esta Unidade aborda as formas de geração de energia elétrica por meio de fontes não-
renováveis, ou seja, aquelas que podem se esgotar em algum momento.
Fontes não-renováveis de Energia
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Introdução
O que você faria se toda a energia elétrica do mundo acabasse e não houvesse mais maneiras 
de gerar energia? Provavelmente entraria em pânico no começo, não é mesmo? Esse cenário 
apocalíptico bem explorado em filmes e séries televisivas não é uma simples ficção, sem uma 
boa base teórica.
O mundo vive atualmente uma fase de completa dependência da energia elétrica. Claro que 
existem vilas e comunidades que optam por não utilizar esta “facilidade” do mundo moderno, 
mas a grande maioria da população depende deste serviço para realizar suas tarefas diárias.
Desde um banho com água quente, luz nos períodos noturnos, uso de bens de entretenimento, 
como a televisão, ou rádio, até mesmo o acesso à educação a distância, os afazeres cotidianos 
só podem ser executados por meio da energia elétrica.
Imagine como seriam as práticas hospitalares sem os equipamentos eletrônicos de hoje. 
Sem uma máquina de tomografia computadorizada, muitas pessoas não sobreviveriam a 
enfermidades que sequer seriam diagnosticadas. Ou ainda um respirador eletrônico não poderia 
manter vivos pacientes terminais.
Como seriam as negociações financeiras entre países sem o uso de telefones, ou da rede 
mundial de computadores? O transporte entre regiões distantes ainda seria feito por meio de 
navios ou trens vapor.
Sem dúvidas, o avanço tecnológico só é possível hoje graças a esta forma de energia. Sem 
ela, provavelmente, estaríamos estagnados no tempo, vivendo as mesmas práticas antigas e 
nem sempre eficazes.
“Sabemos que as principais fontes de energia em uso atualmente: movimento das 
águas e do ar, o calor produzido por reações químicas ou nucleares e a luz solar 
são toda conversíveis por meio de dispositivos adequados em energia elétrica. Esta 
por sua vez, depois de servir como ‘intermediária’ até os locais de consumo, é 
convertida em outras ‘formas’ desejadas.” (BUCUSSI, 2007)
Os processos de geração, assim, são baseados na conversão de energia mecânica em elétrica. 
Para produção da primeiraetapa, geralmente é usada a combustão de minerais energéticos, 
fissão nuclear e queima de outros insumos. 
Observe que, para todos os meios, é necessário o consumo de uma substância única, 
conhecida como insumo primário. Tal substância pode ser algo renovável ou não, isto é, pode 
ser reposta naturalmente pelo Planeta após o seu uso ou não.
Esta unidade abordará os meios de geração de energia através dos recursos não-renováveis.
Fontes não-renováveis de Energia
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Recursos Naturais
Com o avanço tecnológico o homem tornou-se capaz de gerar energia elétrica por meio de 
diferentes métodos. Independente de como o processo é realizado, ele começa por meio da 
transformação de um recurso natural.
Pode-se classificar os recursos naturais em duas grandes categorias: Renováveis, que estão 
constantemente sendo repostos pelo planeta; e Não-renováveis, que aos poucos vão se esgotando.
Dentre os recursos não renováveis a Figura 1 destaca alguns que caracterizam as principais 
fontes geradoras mundiais, como petróleo, gás natural, carvão, xisto e urânio. 
 
Figura 1 - Principais fontes não-renováveis
Renováveis
Petróleo
Gás Natural
Carvão
Xisto
Urânio
Não-Renováveis
Recursos
Pensando pelo lado ambiental, seria sempre mais adequado utilizar recursos naturais 
renováveis, como água e vento, por exemplo, de modo que toda a geração seria um pouco 
mais sustentável e não acabaríamos com nenhum recurso do Planeta. Ainda assim, mesmo os 
recursos considerados renováveis não devem ser usados de maneira desmedida, pois mesmo a 
água, por exemplo, considerada um recurso renovável pode diminuir em certos momentos ou 
lugares a ponto de não se poder produzir energia hidráulica.
Na prática, veremos que essa prática nem sempre é possível. Seja por motivos econômicos, ou 
por baixo potencial renovável de uma nação ou outra, ou ainda pela eficiência de determinado 
método, as fontes não renováveis ainda assumem um grande papel na geração mundial.
Estudaremos os principais métodos e criaremos alguns comparativos sobre eles para 
caracterizarmos os perfis consumidores.
Processos de Produção
Para entendermos o funcionamento das usinas de geração de energia elétrica, precisamos 
conhecer alguns processos da termodinâmica que formam a base de tais indústrias.
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Ciclo de Rankine
Um dos modelos da termodinâmica que explicam a geração de energia por meio de calor é 
o Ciclo de Rankine. Este modelo é a base para as usinas térmicas de vapor.
“Os ciclos térmicos de potência são uma sequência de processos termodinâmicos 
(mudanças de estados). Em particular, os ciclos de potência são utilizados para 
converter energia térmica em trabalho, empregando usualmente como fluídos 
gases e água, sendo que no último caso os ciclos são denominados ciclos a vapor, 
ou ciclo Rankine. Este tipo de sistema de potência permite converter a energia de 
combustíveis de baixo custo em eletricidade.” (ELETROBRÁS/PROCEL)
O ciclo de Rankine foi proposto por William J. Macquorne Rankine e é tido como o primeiro 
ciclo termodinâmico que permite efetivamente obter trabalho do vapor. Este ciclo é composto 
pelos elementos:
• caldeira de vapor;
• turbina a vapor;
• condensador;
• aquecedores de água de alimentação;
• bombas necessárias para a circulação da água.
O processo consiste na movimentação de um líquido (normalmente água), que sai do 
condensador e é pressurizado por uma bomba para que entre na caldeira. O calor da caldeira 
(obtido pela queima de algum combustível) faz com que a água evapore, movimentando a 
turbina, produzindo assim energia mecânica.
A turbina é conectada a um conversor que transforma a energia mecânica em elétrica. O 
líquido segue seu fluxo pelo condensador, recomeçando o processo.
 
Figura 2 - Esquema de uma usina a vapor simples que opera segundo o ciclo de Rankine
Caldeira
Turbina
Condensador
Bomba
G
qout
qint
3
2
1
4
Fonte: (ROCHA et. al., 2012)
Segundo ROCHA et. al., os processos que compõem o ciclo de Rankine são:
• 1-2: Processo de bombeamento adiabático reversível na bomba.
• 2-3: Transferência de Calor a pressão constante na caldeira.
Fontes não-renováveis de Energia
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• 3-4: Expansão adiabática reversível na turbina.
• 4-1: Transferência de calor a pressão constante no condensador.
O rendimento do ciclo (parcela de calor convertida em energia elétrica) depende, assim, 
diretamente da condição do vapor que chega à turbina. Quanto mais elevadas a temperatura e 
a pressão, maior a eficiência do processo.
Petróleo
“O petró leo é um ó leo inflamá vel, formado a partir da decomposiç ã o, durante 
milhõ es de anos, de maté ria orgâ nica como plantas, animais marinhos e vegetaç ã o 
tí pica das regiõ es alagadiç as, e encontrado apenas em terreno sedimentar. A 
base de sua composiç ã o é o hidrocarboneto, substâ ncia composta por carbono 
e hidrogê nio, à qual podem se juntar á tomos de oxigê nio, nitrogê nio e enxofre, 
alé m de í ons metá licos, principalmente de ní quel e vaná dio.” (ANEEL, 2008)
Os óleos derivados do petróleo são, atualmente, os principais insumos primários de geração 
de energia elétrica em todo o planeta. Observe na Figura 3 a distribuição de suas reservas 
pelo mundo. 
É fácil perceber a grande influência dessas localizações na politica e economia de muitos países. 
A briga pela sua exploração é um dos grandes fatores das guerras existentes no Oriente Médio, 
mas também representa o grande poder das maiores nações. O Brasil mantém uma boa posição 
no ranking dos maiores produtores, tendo a Petrobrás como empresa nacional de exploração.
Figura 3 - Reservas provadas de petróleo em 2007 (milhões de toneladas).
Fonte: (ANEEL, 2008)
O processo de produção de energia por meio de derivados do petróleo é semelhante ao ciclo 
de Rankine, exposto anteriormente. Observe na Figura 4 um esquema de como é montada uma 
planta de geração por meio da combustão de derivados do petróleo.
A identificação dos elementos do Ciclo de Rankine é simples e direta. Tem-se a caldeira 
no começo da imagem, que é ligada à bomba de água. A turbina se localiza à direita da 
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chaminé e está conectada ao gerador de energia. A água que passa pela turbina é submetida ao 
condensador para que volte ao ciclo.
Observe ainda que o gerador de energia elétrica por meio da energia mecânica está conectado 
aos transformadores, que garantem a tensão de saída desejada, passando pelos disjuntores, que 
mantém a segurança da instalação e, em seguida, seguem as linhas de distribuição.
Figura 4 - Perfil esquemático do processo de produção de energia elétrica a partir do petróleo. 
Fonte: (ANEEL, 2008)
Como todo processo de queima, estas usinas liberam gases poluentes na atmosfera. Quanto 
mais denso o combustível utilizado, maior o potencial de emissões. Por este motivo, ambientalistas 
tendem a rejeitar a produção através da queima de óleos combustíveis, diesel e ultraviscoso.
Nos últimos anos, os investimentos em pesquisa para que a emissão de poluentes seja 
reduzida tem aumentado, a fim de estabelecer um processo menos nocivo ao meio ambiente.
Segundo dados estatísticos lançados pela BP em seu Relatório Estatístico de 2014 (referente ao 
ano de 2013), no Brasil houve queda na produção de petróleo (-1.7%). O Brasil foi responsável 
por 2,7% do total de petróleo produzido no mundo em 2013.
 
 Figura 5 - Geração Térmica a Derivados de Petróleo no Mundo em 2011 - 10 maiores(%). 
 
Fonte: EPE, 2014
Fontes não-renováveis de Energia
UNIDADE
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A Figura 5 apresenta os principais países geradores de energia por derivados do petróleo 
em 2011.
Gás Natural
Pode-se dividir os processos de geração de energia por gás natural em duas categorias: 
geração exclusiva e co-geração (quando utiliza-se também o calor e o vapor utilizado em 
processos industriais.
O primeiro passo do processo consiste em misturar ar comprimido com o gás natural, a fim 
de se obter combustão, o que resultana emissão de gases em alta temperatura. Tal processo 
movimenta um turbina. A partir de então, o processo é semelhante às demais formas de geração: 
a energia mecânica é convertida em elétrica.
A Figura 6 apresenta o perfil de uma usina elétrica com base em gás natural. Observe que a 
entrada do gás natural é combinada com a entrada de ar comprimido nas câmaras de combustão. 
A turbina é movimentada pelo resultado do processo térmico. Por estar conectada a um gerador, 
transforma energia mecânica em elétrica que é transformada para a tensão de distribuição.
 Figura 6 - Perfil esquemático do processo de produção de energia elétrica a partir do 
gás-natural. 
Fonte: (ANEEL, 2008)
O que é feito com o gás após a movimentação da turbina determina se é um processo simples 
(aberto) ou combinado (fechado). No ciclo aberto, mais comum, os gases são resfriados e liberados 
na atmosfera. Já no ciclo fechado, os gases ainda em alta temperatura são transformados em 
vapor, movimentando novamente as turbinas. Assim, as termelétricas de ciclo fechado operam 
tanto com o processo movimentação pelo gás quanto pela movimentação por vapor.
O processo combinado aumenta a eficiência energética da usina, mas requer um investimento 
maior. No ciclo simples, o grau de eficiência é de aproximadamente 39%, enquanto o 
combinado chega a aproximadamente 50%. Trata-se de um processo relativamente novo no 
Brasil (década de 80).
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A co-geração é feita com o uso de qualquer outro combustível viável para termelétricas (óleo, 
biomassa, carvão, etc). A queima do combustível gera os gases que passam por todo o processo 
descrito acima, permitindo simultaneamente a geração térmica e por vapor.
São pontos favoráveis para a co-geração: 
• utilização de energia normalmente descartada em processos térmicos;
• independência em relação ao combustível utilizado, fornecido por terceiros;
• redução do volume de gases liberados na atmosfera.
No período de 2009 a 2013 a geração por gás natural teve um crescimento de 47,6%, o 
que garantiu no ano de 2013 uma participação de 12,1% na geração total de energia no país. 
Observe os dados das demais fontes na Tabela 1
Tabela 1 - Geração elétrica por fonte no Brasil (GWh). Fonte: Balanço Energético Nacional 
- BEN 2014; Elaboração: EPE. 
 2009 2010 2011 2012 2013
∆% 
(2013/2012)
Part. % 
Total 466,158 515,799 531,758 552,498 570,025 3.2 (2013)
Gás Natural 13,332 36,476 25,095 46,760 69,003 47.6 100.0
Hidráulica (i) 390,988 403,290 428,333 415,342 390,992 -5.9 12.1
Derivados de 
Petróleo (ii)
12,724 14,216 12,239 16,214 22,090 36.2 68.6
Carvão 5,429 6,992 6,485 8,422 14,801 75.7 3.9
Nuclear 12,957 14,523 15,659 16,038 14,640 -8.7 2.6
Biomassa (iii) 21,851 31,209 31,633 34,662 39,679 14.5 2.6
Eólica 1,238 2,177 2,705 5,050 6,576 30.2 7.0
Outras (iv) 7,640 6,916 9,609 10,010 12,244 22.3 1.2
Notas:
i) Inclui autoprodução
ii) Derivados de petróleo: óleo diesel e óleo combustível
iii) Biomassa: lenha, bagaço de cana e lixívia
iV) Outras: recuperações, gás de coqueria e outros secundários
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Quanto as reservas mundiais de gás natural, observe a Figura 7. Percebe-se que os grandes 
reservas se encontram na Ásia, seguida pela Oceania e América do Norte, principalmente. Um 
dos motivos de a geração por gás natural não ter uma significância maior no Brasil é o fato de 
não termos maiores reservas.
Figura 7 - Reservas de Gás Natural no mundo em trilhões de m3. 
Fonte: (ANEEL, 2008)
Energia Nuclear
De forma simplificada, a geração de energia por meio de fontes nucleares se dá pela fissão 
de um átomo. Neste processo de divisão atômica, o átomo libera energia, que quando liberada 
lentamente produz calor e quando liberada rapidamente, produz luz.
É muito importante ressaltar que trata-se de um procedimento de alto risco e que a toda 
cautela durante sua execução é pouca. Quando o Urânio (U235) é bombardeado por um feixe 
de nêutron, é gerado um isótopo seu, o Urânio (U236). Este, quando bombardeado novamente, 
desintegra-se em Bário (Ba141) e Criptônio (Kr92), liberando energia e mais nêutrons.
Se este processo é descontrolado, uma sequência de reações é desencadeadas, podendo 
gerar uma carga enorme de energia, que não é suportada pela usina. Uma bomba atômica 
então é produzida.
O processo de geração então é semelhante aos ante-
riores que levam o ciclo de Rankine. O calor gerado pela 
fissão nuclear aquece a água, que por sua vez se torna 
vapor, movimentando as turbinas. A Figura 8 apresenta o 
perfil esquemático de uma usina nuclear.
Ainda observando os dados da Tabela 1, percebe-se 
que de 2009 a 2013, a geração nuclear teve uma queda 
de 8,7%, representando uma participação de 2,6% 
apenas na geração total de energia no Brasil. O maior 
consumo de energia nuclear ainda se encontra na Ásia e 
América do Norte.
Figura 8 - Perfil esquemático 
de uma usina nuclear.
Fonte: (ANEEL, 2008)
Fontes não-renováveis de Energia
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Carvão
O processo de geração por carvão é semelhante aos demais que se baseiam no ciclo de 
Rankine. A queima do carvão é a base para a geração do vapor que movimenta a turbina. 
A Figura 9 apresenta o perfil esquemático de uma usina de geração por carvão natural.
Figura 9 - Perfil esquemático do processo de geração de energia elétrico por meio do carvão 
mineral. 
Fonte: (ANEEL, 2008)
O interessante da geração por carvão natural é a co-geração, que pode aproveitar o calor 
gerado e a emissão dos gases para movimentação das turbinas. Atualmente existem muitas 
pesquisas afim de aumentar o poder calorífico do carvão, para aumentar a eficiência energética 
do processo.
A queima do carvão foi uma das primeiras formas de geração dominadas pelo homem. Ao 
longo do tempo perdeu espaço para outras fontes, como petróleo ou gás natural, mas ainda 
ocupa uma boa parcela na geração. No Brasil, por exemplo, teve um crescimento de 75,7% de 
2009 a 2013, mas apesar disso é responsável por apenas 2,6% da geração total. (Vide Tabela 1)
Figura 10 - Tipos de carvão, reservas e uso.
Fonte: (ANEEL, 2008)
Fontes não-renováveis de Energia
UNIDADE
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Conforme apresentado na Figura 10, 53% do das reservas mundiais são de carvão com alto 
teor de carbono. O carbono utilizado para geração energética se encontra nos 47% restantes. 
Destes, o linhito (17%) é usado na geração local e o sub-betuminoso (30%) tem maior valor 
térmico e, por isso, mais comercializado.
Figura 11 - Reservas mundiais de carvão mineral - 2007 (em milhões de toneladas). 
Fonte: (ANEEL, 2008)
Observe a figura 11, na qual encontram-se as maiores reservas de carvão no mundo e qual 
a participação do Brasil.
Xisto
Xisto é o nome dado a vários tipos de rochas metamórficas (apresentadas em muitas formas). 
São facilmente identificadas por serem laminadas. O Xisto betuminoso é uma excelente forma de 
combustível. Quando submetido a altas temperaturas produz um óleo semelhante ao petróleo. 
Deste óleo se extraem nafta, óleo combustível, gás liquefeito, óleo diesel e gasolina. A queima 
de tais produtos movimenta as usinas geradoras de energia.
O gás de xisto, presente no interior destas rochas sedimentares porosas é uma outra fonte de 
energia a ser explorada. O processo de obtenção do gás é polêmico, pois envolve o chamado 
fraturamento hidráulico, que consiste em introduzir água, areia e outros produtos químicos 
(tóxicos) nas reservas, o que permite que o gás flua e seja capturado para a geração.
Os Estados Unidos vêm utilizando este processo, o que tem causado uma verdadeira revolução 
energética no país, que visa sua autossuficiência até 2030. O gás de xisto por lá tem se mostrado 
bem barato, perdendo apenas para o carvão. 
Fontes não-renováveis de Energia
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Entre os riscos de exploração do gás de xisto estão:
• contaminação da água;
• tremores de terra;
• mortandade animal;
• emissão fugitiva de metano.
Desde junho de 2013 as reservas de xisto no Brasil estão em constante atençãono mercado 
mundial. Até então não existe uma legislação para seu uso no país e não se sabe ao certo como 
devem acontecer as explorações.
Acompanhe a reportagem da Revista Exame sobre os leilões de 2013:
• https://goo.gl/nJGbrq
Conclusões
Muitas conclusões podem ser tomadas a respeito das fontes não renováveis de energia. 
Pelo ponto de vista ambiental, são fontes que devem ser evitadas, já que apresentam reservas 
finitas de insumos primários. Também são alarmantes os níveis de poluição causados pelos 
processos de extração e geração atuais. Como a combustão é o principal método, muitos gases 
são liberados diariamente na atmosfera.
Do ponto de vista econômico, algumas delas são as melhores fontes, pois possuem insumos 
mais baratos. Entretanto, os métodos de geração podem ser encarecidos quando usada a co-
geração. Qualquer alteração nos investimentos reflete em acréscimo na tarifa repassada ao 
consumidor.
Quando analisado por olhos políticos, vários problemas são encontrados, como a disputa 
pelo controle de reservas, por exemplo. O Oriente Médio, por exemplo, apresenta grandes 
reservas de fontes não-renováveis, o que atrai a cobiça das grandes nações pelo controle da 
região que, por este e outros motivos está em constante guerra.
O planejamento energético de uma nação, torna-se tão complicado quanto os processos de 
geração. Contrabalancear todos os pontos levantados não é tarefa fácil, mas é a base para a 
sobrevivência energética de um país.
Fontes não-renováveis de Energia
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Material Complementar
Indico os seguintes materiais complementares:
 
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Sugerimos o vídeo Opera Mundi, da TV Unesp, que apresenta uma aula pública com o 
professor Leonam Guimarães, especialista em energia.
Na aula, o professor responde à pergunta: 
- O petróleo continuará sendo a principal fonte de energia do mundo?
Acesse o vídeo no perfil do Opera Mundi do youtube: <http://youtu.be/bDSMeVUbrq8>.
HISTORY CHANNEL. A história da eletricidade - luz energia elétrica. 7min18. Disponível 
em: https://youtu.be/Oe1FyK4TrE4
TAIOLI, Fábio. Recursos energéticos. In: TEIXEIRA, Wilson; TOLEDO, Maria Cristina Motta de; 
FAIRCHILD, Thomas Rich; TAIOLI, Fábio (orgs). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de 
Textos, 2004.
MATHIAS, Melissa Cristina Pinto Pires. A formação da indústria global de gás natural: definição, 
condicionantes e desafios. Rio de Janeiro, Tese (Doutorado), Engenharia, UFRJ, 2008. Disponível 
em: https://goo.gl/hVzTi1
Fontes não-renováveis de Energia
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Referências
ANEEL – AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (BRASIL). Atlas de energia 
Elé trica do Brasil/Agê ncia Nacional de Energia Elé trica. Brasí lia: Aneel, 2008.
BP. Relatório Estatístico da BP 2014. Brasil em 2013. Disponível em: <http://www.bp.com/
content/dam/bp-country/pt_br/PDFs/Statistical Review_Brazil_POR.pdf>. Acesso em: 9 mar. 2015.
BUCUSSI, A. A. Introdução ao Conceito de Energia. Porto Alegre: UFRGS, Instituto de 
Física, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, 2007.
ELETROBRÁS/PROCEL – Centrais Elétricas Brasileiras, Fupai/Efficientia; Eficiência Energética 
no Uso de Vapor. Rio de Janeiro: Eletrobrás, 2005.
EPE - Empresa de Pesquisa Energética. Anuário Estatístico de Energia Elétrica. Rio de 
Janeiro: EPE, 2014
ROCHA, G. ; SILVA, A. L. ; SILVA, F. N. Simulação de uma Usina com Ciclo Simples a 
Vapor (Ciclo Rankine). Revista Conexão (AEMS), v. 9, p. 598, 2012.
VIANA, A. N. C. et al. Eficiência Energética: Fundamentos e Aplicações. Campinas: UNIFEI, 
2012.
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Me. Pedro Henrique Cacique Braga
Revisão Técnica:
Prof.ª Dr.ª Vivian Fiori
Revisão Textual:
Prof.ª Me. Selma Aparecida Cesarin
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Fontes Renováveis de Energia
Fontes Renováveis de Energia
UNIDADE
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Contextualização
Pensando na importância da energia elétrica no cotidiano da sociedade, nós nos deparamos 
com uma grande questão: o que vai acontecer quando as fontes não-renováveis se esgotarem?
Esta questão nos leva a muitas outras, como: 
- as fontes se esgotarão na nossa geração?;
- Nossos filhos poderão usar a eletricidade assim como nós usamos?;
- Existe alguma solução para este problema?
Tais questões já estão sendo feitas há algumas décadas e ambientalistas, engenheiros e 
administradores de todo o mundo estão trabalhando incessantemente em novas estratégias 
para o planejamento energético mundial.
Algumas medidas já vêm sendo tomadas, como o crescimento do uso de fontes renováveis 
e alternativas de geração. A utilização destas fontes pode prolongar a existência das reservas de 
insumos não-renováveis. O cuidado com o Planeta vai ainda além, e busca reduzir as emissões 
de poluentes no meio ambiente. 
Nosso contexto, então, é a procura pela geração de energia mais limpa e eficiente com o foco 
nos recursos renováveis.
Fontes Renováveis de Energia
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Introdução
Uma das grandes questões que precisam ser respondidas há algumas décadas é: até quando 
teremos recursos naturais para geração de energia elétrica?
Este problema levanta, ainda, muitos outros questionamentos, como: 
• Se continuarmos no ritmo de exploração que estamos vivendo, nossas gerações futuras 
terão acesso à eletricidade de forma irrestrita como temos hoje?;
• Até quando o Planeta sobreviverá com tamanha exploração?;
• O que é preciso fazer para minimizar este consumo?
Questionamentos como estes baseiam as teorias sobre fontes renováveis de energia. A busca 
por formas de geração que não prejudiquem o Planeta, ou que minimizem os danos, é uma 
tarefa iniciada há algum tempo e deve ser revista a cada geração, adaptada de acordo com os 
dados estatísticos de geração e consumo.
Uma das grandes soluções, apresentadas pelos ambientalistas, engenheiros e administradores 
é a redução do uso de fontes não-renováveis e, consequentemente, o aumento do uso das 
fontes renováveis. 
Fontes renováveis de energia podem ser entendidas como aquelas que têm como insumo 
primário elementos que são repostos naturalmente pelo Planeta. São elementos que podem ser 
reutilizados após a geração e não são consumidos definitivamente.
No Brasil, segundo dados da ANEEL, no ano de 2013, a participação destas fontes foi 
de quase 80% no total gerado pelo país. Esta é uma boa proporção, que somente é possível 
graças ao grande potencial hídrico do país. As fontes hidrelétricas somam 68,1% de toda a 
carga instalada.
Glossário
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica.
EPE – Empresa de Pesquisa Energética.
Nesta Unidade, discutiremos sobre algumas fontes renováveis, a fim de estabelecermos 
comparações sobre a real situação no Brasil e no mundo e quais as possíveis ações a serem 
tomadas em um planejamento energético.
Fontes Renováveis de Energia
UNIDADE
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46
Hidrelétrica
A eletricidade obtida por fontes hidráulicas, conhecida como energia hidrelétrica, só é possível 
graças à combinação da vazão de rios, à quantidade de água disponível em certos períodos do 
ano e aos desníveis do relevo (que podem ser naturais ou artificiais).
Assim como a maioria das fontes de energia, a hidrelétrica transforma a energia mecânica em 
elétrica. O perfil de uma usina é relativamente simples. Uma barragem é criada para garantir o 
maior armazenamento das águas de um rio. Cria-se, assim, uma represa a favor da usina. 
Além de criar um reservatório que estoca a água para a geração, a barreira cria o desnível 
necessário para o processo. Algumas usinas hidroelétricas utilizam suas turbinas no mesmo nível 
do rio e são conhecidas como usinas “a fio d’água”. Estas reduzem a área alagada para a sua 
construção, mas nem sempre têm o mínimo para uma boa produção.
Os vertedouros são comportas nas barreiras que servem para regular o nível de água. Quando 
abertos, retornam uma determinada quantidade de água ao curso natural do rio, para que haja 
o equilíbrio entre o que é preciso e o que deve ser “descartado”.
Observe que as usinas “a fio d’água” se aproveitam apenas da velocidade do rio e, por não 
contarem com um reservatório,não permitem o armazenamento de água para períodos de seca.
Por fim, as usinas contam com as casas de força, que abrigam suas turbinas. Observe o perfil 
esquemático de uma usina hidroelétrica na Figura 1. A água estocada no reservatório, quando 
aberto o canal específico, passa por um duto e é conduzida à casa de força. Uma formação 
conhecida como caixa espiral é responsável por conduzir a água para movimentação do rotor 
no pré-distribuidor.
A água captada no lago formado pela barragem é conduzida até a casa de força por meio de 
canais, túneis e/ou condutos metálicos. Após passar pela turbina hidráulica, na casa de força, a 
água é restituída ao leito natural do rio, pelo canal de fuga. Dessa forma, a potência hidráulica 
é transformada em potência mecânica quando a água passa pela turbina, fazendo com que esta 
gire e, no gerador – que também gira acoplado mecanicamente à turbina, a potência mecânica 
é transformada em potência elétrica.
Figura 1. Perfil esquemático de uma Usina Hidroelétrica. 
 
Fonte: ANEEL, 2008.
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Existem muitos tipos de turbinas, cada uma feita para uma altura e tipo de vazão específicos. 
A turbina tipo Bulbo é usada nas usinas fio d’água por ser indicada para baixas quedas e altas 
vazões, não exigindo grandes reservatórios.
A Figura 2 apresenta o perfil de uma unidade geradora da Usina Hidrelétrica Binacional de 
Itaipu. A UHE conta com 20 unidades, sendo que a última foi instalada em 2007. Cada uma 
delas tem capacidade para gerar 700 megawatts (MW). 
Cada unidade geradora de Itaipu é capaz de abastecer uma cidade com 1,5 milhão de 
habitantes. Para abastecer os três estados da região sul do país, por exemplo, seriam necessárias 
apenas 12, das 20 unidades. Para todo o estado do Rio de Janeiro bastariam 7 unidades 
(ITAIPU, 2015).
Glossário
UHE – Usina Hidroelétrica.
Figura 2. Componentes da unidade geradora do tipo Francis, de ITAIPU.
 
Fonte: ITAIPU, 2015.
Fontes Renováveis de Energia
UNIDADE
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48
A água é o recurso natural mais abundante na Terra: com um volume estimado de 1,36 bilhão 
de quilômetros cúbicos (km3) recobre 2/3 da superfície do Planeta sob a forma de oceanos, 
calotas polares, rios e lagos. Além disso, pode ser encontrada em aquíferos subterrâneos, como 
o Guarani, no Sudeste brasileiro (ANEEL, 2008).
A Figura 3 apresenta o gráfico com a participação mundial na geração de energia hidroelétrica. 
Observe que a América do Sul e Central (boa parte no Brasil) é responsável por 21,8% de toda 
a produção, ficando atrás apenas da Oceania, que produz 27,6%.
Figura 3. Geração Hidrelétrica por regiões do mundo (%) 
 
Fonte: EPE, 2014.
No Brasil, segundo os dados da 
Empresa de Pesquisa Energética, em 2014, 
a geração hidráulica teve participação 
de 68,8% no total. Isso se deve ao vasto 
potencial hídrico nacional. São inúmeros 
rios que comportam represas para UHEs.
A implantação de uma UHE tem custos 
elevados e nem sempre é possível ser feita, 
pois implica o desmatamento de grandes 
áreas, muitas vezes em desapropriação de 
pequenas cidades e mudanças de cursos 
de rios.
Existem grandes sistemas de produção de energia elétrica, caso das Usinas Hidrelétricas, mas 
também Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH).
Biomassa
A biomassa é uma das fontes de produção de energia elétrica com maior potencial de 
crescimento no mundo. Além de reduzir o uso de combustíveis fósseis, ela reaproveita outros 
materiais como insumo primário. Além disso, dela é possível extrair outros biocombustíveis, 
como o etanol, por exemplo.
Figura 4. Geração de energia mundial por fonte. 
Fonte: ANEEL 2008.
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Qualquer maté ria orgâ nica que possa ser transformada em energia mecânica, té rmica ou 
elé trica é classificada como biomassa. De acordo com a sua origem, pode ser: florestal (madeira, 
principalmente), agrí cola (soja, arroz e cana-de-aç ú car, entre outras) e rejeitos urbanos e industriais 
(só lidos ou lí quidos, como o lixo). Os derivados obtidos dependem tanto da maté ria-prima utilizada 
(cujo potencial energé tico varia de tipo para tipo) quanto da tecnologia de processamento para 
obtenç ã o dos energé ticos (ANEEL, 2008).
Observe, na Figura 4 que, no mundo, a biomassa ocupa uma parcela de apenas 1,7% da 
geração. Apesar de ser atrativa, ainda não detém uma boa parcela na geração mundial.
As formas de geração de energia pela biomassa são várias, mas podem ser destacadas:
• Ciclo a vapor com turbinas de compressão;
• Ciclo a vapor com turbinas de condensação e extração;
• Ciclo combinado integrado à gaseificação da biomassa.
Apesar de ainda não ser muito utilizada diretamente na produção de energia, a biomassa tem 
se estabelecido na produção de combustível. 
Observe na Figura 5 a evolução da produção de etanol.
Figura 5. Produção de Etanol.
 
Fonte: ANEEL 2008.
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UNIDADE
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Eólica
A energia eólica é aquela que aproveita a força dos ventos para a movimentação das 
pás de uma turbina. Trata-se de uma forma renovável, perene, de grande disponibilidade e 
independente de importações e custo zero para obtenção de suprimentos (completamente 
oposto dos combustíveis fósseis).
Ainda no gráfico da Figura 4, observe que a Energia Eólica ocupa 2,1% na geração total. O 
potencial dos ventos no Brasil é muito bom, cerca de duas vezes mais que a média mundial, o 
que dá maior previsibilidade do volume a ser produzido.
No Brasil há um parque eólico em Osório no Rio Grande do Sul. No Ceará e Rio Grande do 
Norte há grande potencial devido a intensidade do vento nas regiões litorâneas.
Como a previsão nem sempre é possível, muitos países ainda não utilizam esta fonte com 
uma parcela maior na produção. Os maiores produtores são Estados Unidos, Alemanha e China. 
O Brasil tem apenas 39 usinas eólicas em todo o território nacional.
Entre os benefícios deste métodos, podemos destacar que não são emitidos gases estufa e 
pode ser usado em áreas remotas. Em compensação, sua implantação tem alto custo, pois o 
potencial de geração depende de fatores geográficos e climáticos. 
Observe, na Figura 6, o funcionamento dos aerogeradores.
Figura 6 - Funcionamento dos aerogeradores. 
Fonte: Último Segundo, 2015.
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Solar
A energia solar, assim como as outras fontes alternativas, não possui participação expressiva 
nas matrizes energéticas nacional e mundial. Ela chega à Terra em forma térmica e luminosa. 
Sua irradiação por ano na superfície da Terra seria suficiente para atender toda a demanda por 
milhares de anos.
A radiação solar não chega a todas as partes do Planeta da mesma forma, pois depende 
muito de condições geográficas e atmosféricas, o que varia muito de região para região e de 
acordo com as estações do ano.
Quando atinge a atmosfera, a radiação pode ser interceptada em forma de calor ou luz 
e pode ser convertida por meio de processos químicos para energia térmica ou elétrica. Os 
equipamentos usados na captação determinam qual o tipo produzido.
Ao usar uma superfície escura para captação, converte-se a radiação em energia térmica, 
que é aplicada em uma usina térmica comum que segue o ciclo de Rankine com base. Quando 
usadas células fotovoltaicas, o resultado é a eletricidade.
A Figura 7 apresenta as taxas médias de crescimento anual da capacidade de energia renovável. 
Observe que a energia solar por células fotovoltaicas é a que teve maior taxa de crescimento.
Figura 7. Taxas médias de crescimento anual da capacidade de energia renovável.
 
Fonte: ANEEL 2008.
O processo de produção heliovoltaico converte a radiação solar em calor, usado nas usinas 
termelétricas. O processo compreende quatro etapas:
1. Coleta da irradiação;
2. Conversão em calor;
3. Transporte e Armazenamento;
4. Conversão em eletricidade.
Para utilização deste processo, é necessário instalar as usinas em locais com baixo índice 
pluviométrico e pouca intensidade de nuvens, como o semiárido brasileiro, por exemplo.Fontes Renováveis de Energia
UNIDADE
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O sistema fotovoltaico transforma a radiação solar em eletricidade direta. Utiliza-se, para 
tanto, um painel feito de material semicondutor, geralmente o silício que, quando estimulado, 
permite o fluxo eletrônico. O sistema fotovoltaico não precisa do brilho do Sol para produzir 
energia, o que permite sua operação em dias nublados.
A Figura 8 apresenta a variação da radiação solar no Brasil, mostrando as principais regiões 
propensas à criação de usinas solares.
Figura 8. Variação da radiação solar no Brasil.
 
Fonte: ANEEL, 2008.
Geotérmica
A energia geotérmica é produzida por meio do calor existente no interior da Terra. Os 
principais recursos são os gêiseres e o calor existente no interior das rochas.
Pode ser de áreas vulcânicas, em algumas regiões do mundo caso da Islândia aproveita-se 
este potencial. 
Há ainda energia de marés, ondas e outras menos usadas pelo mundo, mas que são 
consideradas também fontes alternativas.
Glossário
Gêiser – fonte de vapor no interior da Terra que apresenta erupções periódicas.
Fontes Renováveis de Energia
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Existem duas possibilidades para o uso do vapor: em uma usina térmica comum e o vapor 
quente seco, usado para movimentação de turbinas. 
A Figura 9 apresenta o esquema de uma usina geotérmica.
Figura 9. Reservatório geotérmico de alta temperatura. 
No Brasil, não há nenhuma unidade em operação, nem mesmo sob a forma experimental. 
Apenas Islândia e Estados Unidos apresentam um crescimento significativo no campo geotérmico.
Maremotriz
A geração de energia pela força do mar inclui as fontes: marés, correntes marítimas, ondas, 
energia térmica e gradientes de salinidade. A energia pode ser obtida, por exemplo, por meio 
da energia cinética, na qual as ondas movimentam as pás de uma turbina, ou pela diferença de 
nível do mar nas marés. 
A Figura 10 ilustra o funcionamento de uma usina maremotriz.
Fontes Renováveis de Energia
UNIDADE
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Figura 10. Geração de energia em usina maremotriz. 
Fonte: ANEEL, 2008.
Apesar do bom potencial de geração, esta forma não entra em competição com as principais 
fontes, pois sua geração não supera o necessário em boa parte das usinas e os custos de 
implantação são altos, o que as torna inviáveis.
Os principais locais para aproveitamento das maré s sã o Argentina, Austrá lia, Canadá , Í ndia, 
Coré ia do Sul, Mé xico, Reino Unido, Estados Unidos e Rú ssia.
Conclusões
As fontes renováveis de energia são consideradas, em sua grande maioria, fontes limpas, ou 
seja, não emitem ou emitem menores quantidades de poluentes no meio ambiente.
Apesar de usarem recursos renováveis, grande parte delas requer custo alto de implantação e 
manutenção e dependem de condições geográficas e climáticas muito específicas, que dificultam 
sua implantação.
As usinas renováveis têm sido implantadas com uma boa taxa de crescimento, mas ainda 
não competem igualmente com fontes não-renováveis. A energia hidrelétrica é a que tem maior 
participação mundial e, no Brasil, ocupa o cargo de maior fonte geradora.
O planejamento energético deve levar em consideração a utilização equilibrada das fontes 
disponíveis, para que haja uma renovação dos recursos, balanceando o uso dos não renováveis.
Fontes Renováveis de Energia
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Material Complementar
O site Último Segundo, do portal IG, apresenta uma série de infográficos sobre assuntos 
diversos. Entre os assuntos relacionados à Ciência, temos um material muito interessante e 
interativo, que compara os métodos de geração de energia por meio de fontes alternativas 
de energia.
A maior parte das fontes abordadas é renovável e se enquadra no que está sendo estudado. 
 
 Explore
Acesse o site para conhecer um pouco mais sobre cada fonte: 
• https://goo.gl/4QFsHP
Acesse para conhecer responsabilidade sobre energia elétrica no Brasil. 
• https://goo.gl/VrekRD
Leia informações sobre energia eólica no Brasil:
• https://goo.gl/xNONC1
Energia e sustentabilidade:
• PHILIPPI JR, Arlindo; REIS, Lineu Belico dos. Energia e sustentabilidade. Barueri: 2016 
(e-book)
Fontes Renováveis de Energia
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Referências
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica (Brasil). Atlas de energia Elé trica do Brasil/
Agê ncia Nacional de Energia Elé trica. Brasí lia : Aneel, 2008.
BP. Relatório Estatístico da BP 2014. Brasil em 2013. Disponível em: <http://www.bp.com/
content/dam/bp-country/pt_br/PDFs/Statistical Review_Brazil_POR.pdf>. Acesso em: 9 mar. 
2015.
BUCUSSI, A. A. Introdução ao Conceito de Energia. Porto Alegre: UFRGS, Instituto de 
Física/Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, 2007.
ELETROBRÁS/PROCEL – Centrais Elétricas Brasileiras, Fupai/Efficientia; Eficiência 
Energética no Uso de Vapor. Rio de Janeiro: Eletrobrás, 2005.
EPE – Empresa de Pesquisa Energética. Anuário Estatístico de Energia Elétrica. Rio de 
Janeiro: EPE, 2014
ITAIPU. Unidades Geradoras. Disponível em <https://www.itaipu.gov.br/energia/unidades-
geradoras>. Acesso em: 15 mar. 2015.
ROCHA, G.; SILVA, A. L.; SILVA, F. N. Simulação de uma usina com ciclo simples a 
vapor (Ciclo Rankine). Revista Conexão (AEMS), v. 9, p. 598, 2012.
ÚLTIMO Segundo. As alternativas de energia. Disponível em: <http://ultimosegundo.ig.com.
br/ciencia/as+alternativas+da+energia/n1237597605585.html>. Acesso em: 15 mar. 2015.
VIANA, A. N. C. et al. Eficiência Energética: Fundamentos e Aplicações. Campinas: UNIFEI, 
2012.
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Mercado de Energia no Brasil
Mercado de Energia no Brasil
UNIDADE
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Contextualização
Elaborar a matriz energética de uma nação, ou mesmo de uma região do país, é uma tarefa 
que requer diversos conhecimentos prévios. Estes não se limitam ao potencial energético de 
cada região ou quais as fontes de geração mais viáveis. Este conhecimento é fundamental, é 
claro, mas não é a única preocupação para o planejamento.
É preciso conhecer também o mercado em que estamos inseridos. Precisamos conhecer como 
a população se comporta quando nos referimos à energia elétrica. O crescimento populacional 
traz consigo um forte aumento na demanda energética.
Além disso, é preciso conhecer o perfil do maior consumidor: a indústria. Poderia ela 
ser autossuficiente na geração da energia que requer? Ou ela precisa de maior atenção dos 
planos nacionais?
Toda a análise qualitativa e quantitativa do mercado energético deve ser bem elaborada 
antes de realizar uma projeção do que será preciso enfrentar no novo planejamento.
Convido você a refletir sobre a região a sua volta:
- Quais são as usinas de energia que existem no seu estado?;
- Qual a tarifa que você, como cidadão, paga pela energia?;
- Você sabe como ela é calculada?
E mais: 
- A população da sua cidade tem aumentado?;
- Será que a oferta de energia disponível hoje é capaz de suprir este crescimento?
Mercado de Energia no Brasil
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Introdução
O mercado de energia no Brasil pode ser definido pela relação entre a produção e o consumo 
energético em toda a sua extensão territorial. 
Para definir as características deste mercado, deve-se conhecer alguns dados nacionais, como:
 · Capacidade instalada por fonte em cada região;
 · Perfil dos consumidores por classes (residencial, comercial, industrial, setor público etc.);
 · Eficiência energética de cada parque elétrico instalado;
 · Relação entre oferta e procura;
 · Autoprodução de setores sociais;
 · Demografia;
 · Macroeconomia mundial.
Estes são alguns dos tópicos que definem o mercado energético. Nesta Unidade, abordaremos 
algumas estratégias para traçar este modelo e preparar uma projeção energética no país.
As principais estratégias abordadas foram estabelecidas pelas normas de pesquisa e 
planejamento energético da Empresa de Pesquisa Energética (EPE).
A Empresa de Pesquisa Energé tica (EPE) é empresa pú blica instituí da nos 
termosda Lei n° 10.847, de 15 de març o de 2004, e do Decreto n° 5.184, de 16 
de agosto de 2004, vinculada ao Ministé rio de Minas e Energia (MME), tem por 
finalidade prestar serviç os na á rea de estudos e pesquisas destinados a subsidiar 
o planejamento do setor energé tico, tais como energia elé trica, petró leo e 
gá s natural e seus derivados, carvã o mineral, fontes energé ticas renová veis e 
eficiência energética, dentre outras (EPE, 2012).
Nesta Unidade, faremos, também, uma análise dos diferentes perfis de consumo de energia 
elétrica no Brasil e acompanharemos as estratégias da EPE para projeção da demanda energética 
para um longo período, o que nos permite conhecer o mercado nacional e ao mesmo tempo 
planejar a matriz energética com base na perspectiva da procura pelo serviço.
Setor Elétrico
Vamos começar nossa análise com alguns dados sobre o perfil consumidor no Brasil. Neste 
ponto, já conhecemos as formas de geração de energia por meio de fontes renováveis e não-
renováveis. Sabemos, ainda, quais são os requisitos físicos e geográficos de cada uma delas. 
Assim, podemos analisar os dados de acordo com a realidade brasileira.
Mercado de Energia no Brasil
UNIDADE
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O setor energético no nosso país é dirigido por diferentes órgãos. A parte política é de 
responsabilidade do Congresso Nacional e a Presidência da República, representada pelo 
Ministério de Minas e Energia e o Conselho Nacional de Política Energética. Todas as leis e 
normas são criadas por estas instituições.
A regulação e a fiscalização ficam por conta da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) 
todas as demais agências sob sua responsabilidade, como a Agência Nacional do Petróleo, Gás 
Natural e Biocombustíveis (ANP) e os Conselhos de Consumidores, por exemplo.
O mercado é gerido pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) e o 
Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS).
Fechando o quadro de instituições, tem-se as agências institucionais, que são empresas 
escaladas para diferentes funções, como a EPE e o Banco Nacional do Desenvolvimento 
Econômico e Social (BNDES), por exemplo.
Figura 1. Estrutura Institucional do Setor Elétrico.
Fonte: ANEEL, 2008.
A Figura 1 apresenta o diagrama esquemático das instituições que compõem o setor 
elétrico brasileiro.
Mercado de Energia no Brasil
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Observe que mesmo que de forma indireta, a população tem acesso a todos os órgãos citados. 
Você pode encontrar, nas páginas web de cada uma delas, todas as suas informações e muitos 
documentos sobre o setor elétrico. Em especial, damos atenção aos sites da ANEEL e da EPE, 
que são duas das principais referências deste material. Atualize-se periodicamente com os dados 
de seus boletins e informativos.
Geração Nacional
Subsistemas elétricos
O primeiro passo para podermos criar a projeção de demanda de energia é conhecer o que 
já temos de oferta no país. Este conhecimento é de suma importância para podermos verificar 
qual a porcentagem de crescimento esperado para cada região.
Segundo o ONS, os subsistemas do setor elétrico são:
 · Sudeste/Centro-Oeste – abrangendo os estados das regiões Sudeste e Centro-oeste mais 
Rondônia e Acre;
 · Sul – toda a região Sul;
 · Nordeste – toda a região Nordeste, com exceção do Maranhão;
 · Norte – Amapá, Pará, Tocantins, Maranhão e Amazonas;
 · Sistemas isolados.
A operação dos subsistemas deve ser monitorada e balanceada para que, se necessário, uma 
supra a outra em eventos especiais e/ou periódicos.
Com tamanho e características que permitem considerá-lo único em âmbito 
mundial, o sistema de produção e transmissão de energia elétrica do Brasil é 
um sistema hidrotérmico de grande porte, com forte predominância de usinas 
hidrelétricas e com múltiplos proprietários. 
O Sistema Interligado Nacional é formado pelas empresas das regiões Sul, 
Sudeste, Centro-Oeste, Nordeste e parte da região Norte. Apenas 1,7% da 
energia requerida pelo país encontra-se fora do SIN, em pequenos sistemas 
isolados localizados principalmente na região amazônica (ONS, 2015).
Mercado de Energia no Brasil
UNIDADE
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Figura 2. Integração Eletroenergética 2014 set. – horizonte 2015.
Fonte: ONS, 2015.
A Figura 2 apresenta o mapa de integração eletroenergética entre os subsistemas. Apresenta 
as principais bacias hidrográficas e, em linhas sólidas, os sistemas que já estão implantados; e os 
sistemas representados por linhas tracejadas estão em desenvolvimento.
Figura 3. Mapa do Sistema de Transmissão – horizonte 2015.
Fonte: ONS, 2015.
Mercado de Energia no Brasil
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A Figura 3 apresenta o sistema de transmissão de energia nacional. Quando sobrepostas as 
Figuras 2 e 3, pode-se perceber que os subsistemas estão bem abastecidos e transmitem energia 
a quase todo o país (regiões populadas).
Dados de geração
A Empresa de Pesquisa Energética apresenta anualmente um balanço dos dados de geração 
e consumo nacionais. Segundo os dados do último relatório (até a produção deste material), 
sobre o ano de 2013, as regiões com maior geração de energia foram Sul e Sudeste (o que é 
perfeitamente justificável, segundo a distribuição de sistemas).
Conforme visto na Figura 4, as regiões Sul e Sudeste, além de terem a maior geração, tiveram 
também maior capacidade de autoprodução energética.
Figura 4. Geração Regional. 
Fonte: ANEEL, 2014.
É importante ressaltar que os valores apresentados na Figura 4 foram projetados anteriormente 
e constatados após um ano de produção. Esta participação pode ser melhor visualizada como 
participação percentual de toda a geração, na Figura 5.
Mercado de Energia no Brasil
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Figura 5. Participação Regional na Geração.
Fonte: ANEEL, 2014.
Além da participação, pode-se acompanhar a evolução dos sistemas por meio da análise das 
perdas por subsistema. Uma análise rápida sobre o gráfico da Figura 6 nos permite dizer que 
os subsistemas têm mantido certa constância nas perdas nos últimos anos. Os sistemas isolados 
apresentam um crescimento nas perdas, ao contrário dos demais que se mantém entre 1% e 20%.
Figura 6. Carga de Energia. Evolução das perdas anuais relativas (%) por subsistemas elétricos.
Fonte: ANEEL, 2014.
Mercado de Energia no Brasil
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Dados de consumo
Agora que conhecemos os sistemas de geração, podemos fazer um comparativo com o que 
foi consumido no mesmo período. 
As Tabelas 1 e 2 apresentam os dados de consumo separados por região e por classes, 
respectivamente. Todos os dados em GWh.
Tabela 1. Consumo de energia por regiões (GWh).
 2009 2010 2011 2012 2013 ∆% (2013/2012)
Part. % 
(2013)
Brasil 384,306 415,683 433,034 448,171 463,335 3.4 100.0
Norte 24,083 26,237 27,777 29,115 30,196 3.7 6.5
Nordeste 65,244 71,197 71,914 75,610 79,907 5.7 17.2
Sudeste 204,555 222,005 230,668 235,237 240,084 2.1 51.8
Sul 65,528 69,934 74,470 77,491 80,392 3.7 17.4
Centro-
Oeste 24,896 26,310 28,205 30,718 32,756 6.6 7.1
Fonte: ANEEL, 2014.
Tabela 2. Consumo de energia por Classes (GWh).
 2009 2010 2011 2012 2013 ∆% (2013/2012)
Part. % 
(2013)
Brasil 384,306 415,683 433,034 448,171 463,335 3.4 100.0
Residencial 100,776 107,215 111,971 117,646 124,896 6.2 27.0
Industrial 161,799 179,478 183,576 183,475 184,609 0.6 39.8
Comercial 65,255 69,170 73,482 79,226 83,695 5.6 18.1
Rural 17,304 18,906 21,027 22,952 23,797 3.7 5.1
Poder 
público 12,176 12,817 13,222 14,077 14,608 3.8 3.2
Iluminação 
pública 11,782 12,051 12,478 12,916 13,512 4.6 2.9
Serviço 
público 12,898 13,589 13,983 14,525 14,847 2.2 3.2
Próprio 2,319 2,456 3,295 3,354 3,372 0.5 0.7
Fonte: ANEEL, 2014.
Comparando os dados de geração e consumo, pode-se perceber que o consumo interno teve 
um total de 463.335 GWh no ano de 2013, para uma geração de 570.025 GWh, o que nos dá 
uma relação de consumo de 81,28% da energia produzida. Os outros quase 20% puderam ser 
armazenados e/ou vendidos para os países vizinhos.
Mercado de Energia no Brasil
UNIDADE
4
66
O maior uso é industrial, como se observa na tabela, vindo depois o uso residencial