PEA-5730 Planejamento Integrado de Recursos Aula 2 Planejamento Integrado de Recursos Identificação, Caracterização e Avaliação dos Recursos de Oferta Docentes Responsáveis: Prof. Dr. Miguel Edgar Morales Udaeta Prof. Dr. Luiz Cláudio Ribeiro Galvão Professor Convidado: Ricardo Junqueira Fujii ricardo_fujii@pea.usp.br www.seeds.usp.br 21 de Junho de 2006

Tópicos da Aula Introdução ao PIR Recursos de Oferta Definição e Características do Planejamento Energético Estrutura do PIR Comparação do PIR com o Planejamento Tradicional Recursos de Oferta Identificação dos Recursos disponíveis Quantificação: Potencial Teórico e Realizável Avaliação dos Custos Completos Consideração dos Envolvidos-Interessados

Planejamento Planejamento é a determinação de um conjunto de procedimentos e ações visando à realização de determinado projeto. O ato de não planejar implica necessariamente em problemas futuros no Setor Energético. Genericamente as duas facetas do Planejamento são: 1. Percepção, análise e configuração da realidade. 2. Atuação, interferindo sobre a mesma realidade, através das organizações que o realizam.

Planejamento Energético – Contexto do Setor Elétrico Características próprias da Indústria Elétrica – diferenças com o setor petrolífero. Relação do consumo da eletricidade com índices de desenvolvimento sócio-econômico (causa ou efeito?). Expansão contínua junto a um esforço também continuado de previsão. A eletricidade não pode ser armazenada.

Planejamento no Setor Elétrico Estabelecer política de desenvolvimento. Qual? Requisitos: Confiabilidade x Modicidade Restrições sociais, financeiras, políticas, geográfico-temporais e ambientais. O Planejamento do setor elétrico implica: previsões da demanda; técnicas e tecnologias de geração e transmissão; definição e determinação do sistema; seleção dos cenários de investimento ótimo e de maior interesse.

Conceito de Planejamento O planejamento possui 4 abordagens bem identificadas: Abordagem informativa: cenários, diagnósticos e projeções. Abordagem exploratória: definição das alternativas de solução e dos objetivos finais. Abordagem de solução: exame das opções estratégicas e táticas. Abordagem ordenatória: planos, programas e projetos.

Métodos de Planejamento Planejamento por pesquisas de opinião Planejamento por analogias Planejamento por modelos

Planejamento por pesquisas de opinião Planejamento de longuíssimo prazo, quando as perspectivas futuras agregam alto grau de incerteza, de modo que a eficiência dos modelos formais é severamente reduzida. Questões controversas e de difícil modelamento. Ex: Método Delphi.

Planejamento por Analogia Pode ser considerado um caso específico do planejamento por modelos. Usa-se um país (ou região) como referência, determinam-se as diferenças com relação ao país sob análise (usam-se extensivamente os princípios de desvio-padrão) e transpõem-se os dados do país referência para o país em questão.

Planejamento por Modelos Os modelos permitem a investigação de relações funcionais através da introdução sistemática de informações. A complexidade do modelo por si só não garante o grau de eficiência do mesmo em prever o futuro.

Modelos - variações Modelos de demanda energética, deixando a oferta em segundo plano; Modelos de oferta energética, tendo a demanda como um valor dado; Modelos de planejamento integrado (oferta e demanda), com ou sem interações.

Planejamento Tradicional x PIR Diferenças entre o planejamento tradicional e o PIR (realizados nas concessionárias) Fonte: Dortolina, Carlos A.

PIR – evolução Desenvolvido para integrar as medidas de gerenciamento pelo Lado da Demanda aos recursos de Oferta. Posteriormente incluiu considerações ambientais. Antigamente executado por empresas verticalizadas (estatais).

PIR – estado atual Inclui as dimensões ambientais, sociais e políticas no processo. Recursos de Demanda são considerados junto com os Recursos de Oferta, em busca do menor custo global. Participação dos En-In é essencial. Busca o Desenvolvimento Sustentável.

Planejamento Integrado de Recursos Energéticos - PIR O processo do PIR analisa, entre outros elementos: Criação de fontes de trabalho; preservação, proteção e conservação do meio ambiente; novas técnicas e tecnologias; possibilidade do DS. Opções de baixo custo, adiar gastos de capital, tarifas mais baixas, satisfação do consumidor. Construções de menor custo, disponibilidade de renda, melhoria do ambiente de trabalho, segurança e conforto. Captura de um boa fatia do mercado.

PIR – Diagrama conceitual Fonte: Udaeta, M. E. M.; 1997

PIR – Diagrama executivo Fonte: Gimenes, A. L. V.; 2004

PIR - etapas Levantamento de dados Caracterização dos recursos (RLO e RLD) Análise e Interação com os En-In Integração de Recursos Plano Preferencial Implantação

PIR - vantagens Atender as necessidades por serviços energéticos eficientemente. Fornecer opções adequadas para o futuro. Contribuir com o bem estar social e o meio ambiente. Escolher racionalmente entre as alternativas. Estimular políticas governamentais.

PIR - barreiras Escolha de RLO em detrimento dos RLD. Desalinhamento entre Planejamento e Políticas Públicas. Dificuldades financeiras. Dificuldade de integração dos En-In. Outras prioridades.

Pergunta: A quem compete executar o PIR? Em que instância (concessionárias, município, Estado, União) ele teria melhores chances de ser bem sucedido? Por quê?

Recursos de Oferta - definição Um recurso pode ser compreendido como o conjunto fonte energética + tecnologia de uso. Uma fonte pode originar diversos recursos com características muito distintas. Nenhum recurso deve ser excluído a priori. Todas as opções devem ser avaliadas (ex: nuclear e fotovoltaica).

Recursos de Oferta – Universo de Análise Deve-se delimitar o universo ao qual se insere o recurso. Depende dos entes condutores do PIR e da abrangência geográfica. A não definição dessas “condições de contorno” pode corromper a análise, especialmente na comparação entre os recursos energéticos distintos.

Recursos de Oferta - exemplos Hidrelétricas, PCH´s, MCH´s, rodas d´água coletores solares, painéis fotovoltaicos, sistemas heliotermelétricos. geradores eólicos, bombas catavento. Termelétricas a GN, carvão, biomassa, óleos, energia nuclear, energia geotérmica. Marítimas: marés, ondas, gradiente térmico. Resíduos sólidos e esgotos, urbanos ou rurais. Repotenciação de sistemas já operantes.

Recursos de Oferta - levantamento Para se estabelecer quais são os recursos existentes é necessário conduzir-se um inventário do potencial das fontes energéticas, assim como um estudo das opções tecnológicas. É importante que tais informações sejam levantadas tendo-se em consideração a percepção e motivação dos En-In, o que fornecerá subsídios importantes para as etapas posteriores do PIR.

Recursos de Oferta - quantificação O potencial de uso de um dado recurso depende de diversos fatores. Tal recurso pode ser usado em quantidades diversas. Com isso em vista é conveniente avaliar o potencial em diversos níveis. A avaliação dos potenciais depende de premissas e estimativas, o que introduz certo grau de incerteza no processo.

Potencial Teórico Compreende o uso total da fonte energética capaz de ser transformada e utilizada pela melhor tecnologia existente. É o mais abrangente, pois não é avaliado com base nas diversas restrições existentes. É relativamente fácil de quantificar, visto que pouco depende de estimativas subjetivas.

Potencial Teórico Exemplo: Potencial geração a partir do biogás: Nº habitantes com esgoto coletado x média do volume gerado por habitante OU Volume gerado de esgoto urbano coletado; Vol. de biogás produzido por unidade de vol. de esgoto Poder calorífico x Vol. Biogás x eficiência na queima (turbina, motor, caldeira) Avaliado em Araçatuba: 17.796 MWh/ano

Potencial Realizável Parte do potencial teórico, agregando as restrições ambientais, sociais, políticas e técnico-econômicas. É bem mais complexo de estimar, podendo ser avaliado com diferentes graus de profundidade. As premissas devem ser estipuladas de forma a não favorecer um recurso em detrimento de outro. Elas devem se beneficiar dos estudos e levantamentos realizados com os En-In.

Potencial Realizável P A Potencial Realizável P P P TE P S

Potencial Realizável Exemplo: Potencial geração a partir do biogás: É possível construir instalações de biodigestão do gás nos locais necessários? Elas são economicamente viáveis? Quem arca com os custos? Iniciativa privada ou estatal? Concessão? Parceria? Como a energia seria vendida? Há compradores? O preço é atrativo? Há disposição dos órgãos governamentais em levar adiante a iniciativa? Há investidores? Qual a posição da população? E das ONG´s?

Potencial Teórico e Realizável O potencial realizável depende de levantamento de dados muito mais detalhado, incluindo entrevistas e pesquisas de opinião. As premissas necessárias são muito mais numerosas, implicando na necessidade de especialistas nas áreas correspondentes. É mais demorado e custoso que o teórico. O teórico serve para eliminar o recurso da carteira de opções, mas não para garantir sua inclusão.

Caracterização dos Recursos Formalização da análise dos recursos, fornecendo uma referência sólida para comparação dos Recursos do lado da Oferta sob a ótica do PIR. Adota as mesmas dimensões usualmente utilizadas na ACC. Ela, no entanto, é mais abrangente, podendo ser usada para a formulação da ACC ou outros métodos de avaliação, como AHP e monetarização. Seu objetivo principal é fornecer subsídios para a compreensão e avaliação de RO.

Caracterização dos Recursos Uma das premissas é a ponderação igual das 4 dimensões, ainda que os diversos En-In atribuam os pesos a elas de acordo com seus interesses. Deve-se evitar a “repetição” de um elemento de uma dimensão na outra. Isso não quer dizer que um mesmo elemento não tenha implicações em diversas dimensões (ex: construção de barragem).

Caracterização dos Recursos A quantificação dos elementos deve ser realizada sempre que possível, de modo a diminuir a influência das opiniões dos En-In. Essas opiniões devem ser tratadas especificamente dentro da dimensão política. Devem-se incluir na análise as externalidades associadas aos recursos, permitindo a compreensão dos mesmos não apenas no ponto de vista dos diretamente interessados, mas também de todos os outros envolvidos.

Externalidades Externalidades: em relação aos recursos energéticos, entende-se como externalidades ou impactos externos os impactos negativos derivados de um processo de geração de energia cujos custos não são incorporados ao preço da eletricidade e, conseqüentemente, não são repassados aos consumidores, sendo arcados por terceiros (eventualmente pela sociedade como um todo).

Custos - definições Custos Internos: são aqueles custos explicitamente avaliados numa transação de mercado. Eles são os recursos pagos diretamente pela empresa para atingir um objetivo específico como, no caso de uma empresa geradora, a aquisição de combustíveis, custos operacionais, manutenção e atividades administrativas.

Custos - definições Custos Externos: são custos não diretamente sofridos pelos usuários do recurso mas impostos a outros pelas conseqüências da degradação ambiental, interferência na economia da região, etc. Também pode-se considerar os custos externos como o valor monetário de uma externalidade.

Custos Completos

Dimensão Técnico-econômica Analisa a melhor opção do ponto de vista técnico-econômico, implicando na busca do melhor retorno do capital investido e buscando o menor custo. Normalmente não inclui externalidades, que são consideradas nas dimensões ambientais, sociais e políticas. Adotam-se métodos e princípios para a avaliação de parâmetros como custo de implantação, custo de O&M, TIR, tempo de retorno e CUG. Estipulam-se premissas para a comparação de opções distintas de geração (ex: grandes usinas e sistemas portáteis).

Dimensão Técnico-econômica - exemplos Custo do Empreendimento: (considerando TIR típicas para o risco do empreendimento e eventuais incentivos, financiamentos e adicionalidades econômicas – MDL, despoluição, reaproveitamento do esgoto). Potencial de Suprimento das Necessidades Energéticas: Potencial Teórico, Realizável e Econômico  Aplicabilidade do recurso na região Domínio Tecnológico do Recurso Potencial Qualitativo de Atendimento de Necessidades Específicas.

Dimensão Ambiental Analisa o impacto dos RO no meio ambiente. Os custos não são monetarizados, pois entende-se que o custo econômico só existe do ponto de vista da sociedade. O ideal seria mensurar o estrago causado por dado recurso no meio ambiente; dada a dificuldade para isso, sugere-se restringir-se aos fatores causadores, o que permite uma análise comparativa rigorosa entre os diversos recursos.

Dimensão Ambiental - exemplos Poluição Atmosférica Efeito Estufa: ton equivalentes de C/MWh Dióxido de Enxofre: ton SO2/MWh Óxidos de Nitrogênio: ton NOx/MWh Material Particulado: ton/MWh Poluição das Águas Impacto da captação de água: qualitativa Consumo de Água: m3/MWh (pode ser negativo – produção de água oriunda de tratamento) Uso de Água (com devolução) - Alteração de parâmetros (temperatura, acidez)

Dimensão Social Analisa o impacto de ações energéticas na qualidade de vida dos En-In como um todo. A qualidade de vida abrange prejuízos à saúde pública e à agricultura, assim como benefícios como a geração de empregos e desenvolvimento econômico. Também inclui impactos sócio-psicológicos causados pelos recursos, tanto positivos quanto negativos. Sempre que possível sugere-se a monetarização desses impactos.

Dimensão Social - exemplos Considerações funcionais e estéticas de Recursos Efeitos do desequilíbrio ambiental no meio social: Impactos na saúde pública: R$ ou internações por MWh Impactos na agricultura: R$/MWh Impactos em Edificações: R$/MWh Impactos decorrentes de poluição Sonora Impacto decorrente do Espaço ocupado pelo Recurso: desde maior transtorno evitado até maior transtorno envolvido Famílias deslocadas ou lesadas com a formação do Reservatório: pessoas/MWh Povos Indígenas e Quilombolas: pessoas/MWh

Custos da Poluição à sociedade Tipo USD/MMBtu USD/kWh gerado USD/kWh entregue Carvão – leito fluidizado 2.8 0.028 0.033 Carvão – IGCC 2.46 0.025 Carvão – caldeira conv. 5.76 0.058 0.068 Óleo (1%S) – caldeira conv. 3.68 0.038 0.045 GN – caldeira convencional 0.95 0.010 0.012 GN – CC 1.10 0.011 Solar - 0.004 Eólica 0.001 Biomassa 0.007 Fonte: Ottinger. R. L.; Environmental costs of eletricity, 1991

Dimensão Política Analisa a interação entre os diversos En-In, considerando fatores que favorecem ou dificultam a implantação e uso dos recursos, incluindo a propriedade do mesmo. Basicamente analisa o interesse dos En-In no RLO, ponderando comparativamente o grau de aceitabilidade potencial de um dado recurso. A interação dos En-In no processo de PIR deve ser tratada com mais profundidade em outras etapas.

Dimensão Política - exemplos Aceitação/Oposição do Recurso (popularidade) Aceitação de grupos organizados (ONGs): qualitativo População em Geral Aceitação: qualitativo Grau de conscientização e instrução sobre o recurso (quanto maior o conhecimento da população em relação a uma determinada tecnologia, maior a chance de uma decisão racional e menor a susceptibilidade da mesma a outros agentes de interesses diversos). Apoio Governamental Risco a Exposição Cambial Características contratuais (take or pay, etc)

Caracterização dos Recursos – monetarização das 4 dimensões A monetarização nada mais é que a internalização de todos os impactos, seja direta ou indiretamente. Tem a vantagem de trazer todos os fatores para um denominador comum (valor econômico). Como desvantagem há a dificuldade de se estabelecerem critérios – até mesmo éticos – para a monetarização dos custos (Söderholm)

Ferramenta para caracterização dos Recursos: ACC Os elementos de caracterização dos recursos podem ser usados para alimentar diversas ferramentas de análise, inclusive a ACC. A Avaliação de Custos Completos foi desenvolvida para contabilizar os custos provenientes dos impactos ambientais em um dado empreendimento. Posteriormente foi extendida para englobar os impactos sociais e políticos.

Avaliação de Custos Completos Dados de impactos externos e de atividades sobre o meio-ambiente e saúde humana são avaliados qualitativamente, quando não puderem ser monetarizados. Sua abordagem tem como meta definir e alocar os custos ambientais internos, e definir e avaliar as externalidades associadas com as nossas atividades.

Avaliação de Custos Completos ACC reduz as chances de erro na escolha e classificação dos recursos energéticos na medida em que considera as externalidades, que podem representar um fator decisivo na avaliação. É semelhante à AHP (Analytic Hierarchy Process).

Etapas da ACC Levantamento dos possíveis impactos de cada recurso; Montagem da Matriz de Avaliação de Impactos; Definição de pesos e valorações para cada impacto; Aplicação da Matriz para ambos os recursos; Discussão dos resultados.

Montagem da Matriz de ACC Níveis de valoração relativa 2 4 6 8 10 Disponibilidade do combustível na região Baixa --- Média Alta FI Fotovoltaica Eólica Biomassa Hídrica Gás Natural 3 10*3=30 2*3=6 6*3=18

ACC – características Resultado é generalizado – não pode ser base única para pontos localizados (exemplo: energia eólica). Pode, se mal elaborada, incorporar impressões tendenciosas. ACC é uma ferramenta de suporte à decisão. Fornece informações valiosas sobre a percepção dos En-In quando aplicadas a estes.