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Energia elétrica: seria o Canadá de hoje o Brasil de amanhã?

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Brasil e Canadá são países muito diferentes na colonização e clima. O nível de renda do Canadá é três vezes e meia o do Brasil, sua população é apenas 18% da brasileira e seu território em 17% maior que nosso. O Canadá também tem uma grande extensão de florestas, abundância de água e um consumo energético próximo ao nosso e semelhante na estrutura das fontes primárias. O consumo de energia primária é 19% inferior ao brasileiro e a geração de energia elétrica é 17% menor.

Na análise do perfil de energias primárias, ficam claras as semelhanças e diferenças que existem entre os dois países. Petróleo e gás natural respondem por pouco mais da metade do consumo de energia primária, com predomínio de gás no Canadá e do petróleo no Brasil. O carvão tem participação semelhante e também muito inferior àquela verificada no resto do mundo. Destaca-se em especial a grande contribuição da hidroeletricidade nos dois países. A maior diferença fica por conta da participação nuclear, que é bem maior no Canadá.

É na geração elétrica onde melhor se refletem as semelhanças entre os dois países. Ambos dispõem de reservas importantes de potencial hídrico. No Canadá, 70% do potencial viável já foi aproveitado e a expansão está estacionada há décadas. Não dispondo de importantes reservas de carvão, como também é o caso do Brasil, a opção canadense desde o início do século XX foi a de aproveitar ao máximo seu potencial hídrico. O Brasil foi beneficiário dessa opção pela Light, empresa canadense pioneira na implantação de energia hidrelétrica no Rio e em São Paulo, implantando em nosso País a “cultura” da hidroeletricidade.

A contribuição hídrica para a geração elétrica no Canadá esteve no início da década de 60 a níveis equivalentes aos do Brasil de hoje. Essa participação da hidroeletricidade largamente majoritária foi caindo nas décadas de 70 e 80, estabilizando-se na década de 90 até os dias atuais. A geração hidroelétrica cresceu até 350 TWh/ano e praticamente se estabilizou em torno deste nível nos últimos 10 anos (no Brasil, a geração hidrelétrica tem se mantido em torno de 450 TWh/anonos últimos 3 anos).

Ao mesmo tempo, a participação do carvão e do nuclear no Canadá elevou-se, sendo o restante preenchido por gás e petróleo, havendo ainda uma pequena, mas crescente, participação de outras fontes renováveis. Fica clara uma estratégia de longo prazo para diversificação de fontes primárias de geração elétrica.

A partir de um percentual de contribuição de mais de 90% em 1960, a participação da hidroeletricidade no Canadá declinou de forma constante até 1990, quando se estabilizou em torno de 60%. Simultaneamente, a geração a carvão cresceu rapidamente, chegando a 20% em 1970 e depois se estabilizou em torno de 15%. Na década de 70 houve um rápido crescimento da geração nuclear, que chegou ao patamar de 20% em 1995 e depois também se estabilizou em torno dos 15%. A contribuição do gás natural ficou estável em torno de 1,5% até 1995, quando passou a crescer, atingindo 6% em 2010, basicamente para atendimento aos picos de demanda. A contribuição do petróleo durante todo o período permaneceu marginal, em torno de 1%, voltada para o atendimento de áreas remotas do território. As novas renováveis representavam em 2010 cerca de 3% da geração total.

O crescimento da geração térmica nuclear e a carvão no Canadá operando na base permitiu que a geração hídrica, com reservatórios, passasse a fazer a regulação de demanda e da sazonalidade da oferta das novas renováveis, com o gás atendendo aos picos de curta duração.

Essa estratégia de diversificação de fontes pode também ser observada em vários outros países e é mais marcante naqueles onde os recursos internos são muito escassos, como Japão e Coreia. Mais recentemente, países que tem passado por um processo de crescimento econômico acelerado, como Índia e China também estão buscando uma maior diversificação de sua matriz de geração elétrica. O caso canadense se torna de maior interesse pelo seu ponto de partida: a grande contribuição hidroelétrica. Os demais exemplos partiram de grandes contribuições do carvão e derivados de petróleo.

No caso do Brasil, de forma similar, porém defasada no tempo cerca de 40 anos, o decréscimo da contribuição hídrica começa a ser perceptível a partir de 2000, sendo acompanhado pelo crescimento da contribuição nuclear (entrada em operação de Angra 2), gás natural e outras renováveis, ou seja, o sistema elétrico brasileiro vem caminhando também no sentido da diversificação.

Esta necessidade de diversificação para o Brasil é ainda reforçada pela problemática viabilização de novas hidrelétricas com reservatórios com porte suficiente para regular a sazonalidade inerente à afluência dos rios, fato este ainda mais significativo quando se considera que 90% do potencial hídrico remanescente encontra-se na Região Norte, que se notabiliza por uma relação entre a energia natural afluente máxima e mínima bastante superior às verificadas nas regiões Sul, Sudeste e Nordeste. Isso implica que as novas hidrelétricas da Amazônia operarão com fatores de capacidade inferiores ao das existentes, cuja média tem sido da ordem de 55% e, por terem pequenos reservatórios, exigirão maior complementação térmica para os períodos de baixa afluência.

O conjunto dos reservatórios deve permitir armazenar energia para vários meses de funcionamento das usinas para conferir segurança de abastecimento ao sistema. Comparando o período 1996 – 2000 e o 2006 – 2011, verifica-se que o Brasil voltou ao mesmo índice anterior à crise de 2001 (chamada de “apagão”), de aproximadamente 5 meses de carga armazenada e uma maior oscilação nessa reserva. Entretanto, o crescimento do parque de geração térmica (nuclear, gás e óleo) desde então tem permitido usar mais energia hídrica. Um máximo de armazenamento pequeno torna-se tolerável do ponto de vista de segurança de abastecimento porque temos essas térmicas.

A evolução do sistema elétrico canadense nos últimos 50 anos é um exemplo da transição de um sistema hídrico para um sistema hidrotérmico, com aumento da diversificação de fontes primárias, guardando muitas similaridades com a evolução do sistema elétrico brasileiro nos últimos anos. A complementação térmica para o Sistema Interligado Nacional (SIN) que era de 6,26% em 2000 alcançou 15,74% em 2012.

Nesse mesmo período, a geração térmica mensal variou de um mínimo de 2.000 e um máximo de 10.000 MWmédios. Isso demonstra que o SIN vem apresentando uma pequena, porém crescente, necessidade de geração térmica na base de carga. No caso do Canadá, essa complementação térmica na base foi atendida pelo nuclear e carvão, no Brasil, pelo nuclear, carvão e gás. Note-se que o “nicho de competitividade” do nuclear, e também do carvão, está exatamente nessa parcela mínima de geração térmica na base. Com o inevitável crescimento dessa parcela, pode-se afirmar que, como no Canadá, essas duas fontes tem potencial de ampliar sua contribuição para o SIN.

Diante do exposto, observasse que há uma experiência histórica canadense de transição hidrotérmica que mereceria ser estudada em maior profundidade no Brasil, pois, certamente, traz inúmeras lições aprendidas que podem constituir precioso auxílio à tomada de decisão de planejamento para a expansão do sistema elétrico brasileiro, principalmente quando se verifica que os energéticos que se expandiram no Canadá também estão disponíveis no Brasil.

Entende-se aqui como “transição hidrotérmica” a situação em que a expansão de um sistema elétrico interligado de grande porte, com significativa predominância de fonte primária renovável hídrica passa a requerer uma crescente contribuição térmica, seja por paulatino esgotamento do potencial econômica e ambientalmente viável dessa fonte e/ou por perda de sua capacidade de autorregulação decorrente da diminuição da capacidade de armazenagem de água nos reservatórios em relação ao crescimento da carga do sistema.

No caso canadense, a motivação da transição aparenta ter sido o esgotamento da fonte. No Brasil ao final da década de 90, a motivação foi a perda da capacidade de armazenamento em relação ao aumento da carga do sistema, mas o efeito de esgotamento da fonte também se prenuncia no horizonte do final da segunda metade da década de 2020.

A estratégia básica da transição canadense foi o crescimento da geração térmica de base, nuclear e a carvão. No Brasil, a partir de 2000 verificou-se a expansão da geração térmica de base nuclear (com Angra 2) e da geração a gás e petróleo, inicialmente operando a fatores de capacidade reduzidos. Do final dessa década de 2000 até os dias atuais, tivemos uma expansão da geração hídrica a fio-d´água (com pequenos ou mesmo nenhum reservatório), biomassa e eólica. Desde então, porém, tem-se notado uma paulatina elevação do fator de capacidade do parque térmico nuclear e convencional, denotando uma crescente necessidade dessa geração na base de carga.

Essas circunstâncias indicam que a expansão futura do parque de geração teria que ser baseada num mix de gás natural (dependendo da quantidade e custos de produção do gás do Pré-Sal e do crescimento da produção de gás convencional e de xisto onshore), carvão (dependendo da viabilidade das tecnologias de carvão limpo e das possibilidades e conveniência do crescimento futuro da produção nacional e de importações) e nuclear (que não depende de futuros desenvolvimentos tecnológicos, estando disponíveis no país significativas reservas de urânio, das maiores do mundo).

As fontes renováveis (biomassa, eólica e também solar (dependendo dos desenvolvimentos tecnológicos em curso), juntamente com a expansão dos programas de eficiência energética (que crescem em importância com aumento dos custos marginais de expansão) serão um complemento importante, permitindo economizar a água dos reservatórios, o que amplia a capacidade das hidrelétricas de fazerem regulação da demanda, conforme se observa no Canadá atualmente.

As usinas hidrelétricas de Henry Borden e Ribeirão das Lajes, construídas pela Light no início do século XX junto às maiores cidades brasileiras de São Paulo e Rio de Janeiro, foram alavancas para a modernização de nosso País. Com os canadenses aprendemos a aproveitar nosso potencial hídrico em grande escala e construímos um formidável parque de geração elétrica limpa, barata e renovável. Talvez seja o momento de voltarmos a olhar para o Canadá com mais atenção, pois as lições de sua experiência histórica poderiam nos ajudar a enfrentar os desafios para o setor elétrico brasileiro do século XXI, do mesmo modo que nos ajudaram a enfrentar os desafios que se colocavam ao início do século XX.

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Fonte consultada:

Avaliação deLeonam dos Santos Guimarães: Doutor em Engenharia, Diretor de Planejamento, Gestão e Meio Ambiente da Eletrobrás Eletronuclear e membro do Grupo Permanente de Assessoria do Diretor-Geral da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).

Leonam Guimarães - Colaborador Voluntário Sênior

É Diretor Presidente e Diretor Técnico da Eletrobrás Termonuclear S.A. - Eletronuclear e membro do Grupo Permanente de Assessoria do Diretor-Geral da Agência Internacional de Energia Atômica – AIEA. Membro do Board of Management da World Nuclear Association. Foi Professor Titular da Faculdade de Administração da FAAP, Professor Visitante da Escola Politécnica da USP, Diretor Técnico-Comercial da Amazônia Azul Tecnologias de Defesa SA – AMAZUL, Assistente da Presidência da Eletronuclear e Coordenador do Programa de Propulsão Nuclear do Centro Tecnológico da Marinha. Especialista em Segurança Nuclear e Proteção Radiológica, é Doutor em Engenharia Naval e Oceânica pela USP, Mestre em Engenharia Nuclear pela Universidade de Paris XI e autor de vários livros e artigos sobre engenharia naval e nuclear, gestão e planejamento, política nuclear e não-proliferação.

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