A energia renovável na matriz energética brasileira

No Brasil, a participação das fontes renováveis na matriz energética sempre foi muito alta. Este arranjo torna o Brasil um caso único, quando comparado com outros países de porte econômico e renda média equivalentes às suas e permite prever que esta opção de planejamento energético, iniciada na década de 50, trará vantagens comparativas que poderão vir a beneficiá-lo no longo prazo. Esta constatação motivou a elaboração deste trabalho, cujo objetivo principal é avaliar a evolução da energia renovável na matriz energética brasileira desde 1940, comparando-a com a de outros países. Uma das ferramentas utilizadas para entender a influência da energia renovável na matriz energética brasileira foi a elaboração de um modelo de regressão entre a demanda anual de energia e o Produto Interno Bruto neste período. Os resultados obtidos permitiram mapear estes impactos, bem como determinar a relação de causalidade entre as variáveis de interesse. Como subproduto desta análise, calculou-se a elasticidade energia - PIB, que trouxe algumas conclusões interessantes e importantes para a definição dos parâmetros com vistas a subsidiar as previsões de investimento de longo prazo no setor elétrico.

Caracterização, análise e perspectivas da matriz energética do setor de papel e celulose

O segmento de papel e celulose é um dos mais importantes segmentos industriais eletrointensivos do país. As unidades industriais são intensivas tanto no uso de energia térmica quanto elétrica, nas diversas etapas da produção de celulose e posteriormente na fabricação de papel. Grande parte dessa demanda energética é suprida por combustíveis provenientes do próprio processo, como o licor negro e biomassa florestal, entretanto, em muitos casos as unidades não são autossuficientes em energia. A matriz energética dessa indústria se baseou, inicialmente, no suprimento através do óleo combustível, abundante e barato. Todavia, com as crises de petróleo e a recessão estabelecida no país na segunda metade da década de 70, ocorreram rápidas e significativas mudanças, motivadas pelo incentivo do uso do licor negro em caldeiras de recuperação química. O gás natural, com a exploração das bacias de Santos e Campos, bem como com a construção do Gasoduto Brasil-Bolívia, também se tornou uma boa opção energética para a substituição do óleo combustível. Nesse trabalho buscou-se analisar as possíveis trajetórias da matriz energética da indústria de papel e celulose brasileira, no horizonte de curto e médio prazo, assim como identificar os fatores de transformação no histórico da matriz e definir tendências para o mercado de combustíveis e para o desenvolvimento tecnológico associado ao uso dos produtos energéticos no setor. As principais mudanças na participação dos insumos energéticos dessa indústria se deveram não somente pela relação de preço, mas também associadas às políticas setoriais, como o incentivo à autoprodução de energia e aproveitamento de subprodutos para diminuir a dependência externa de combustíveis e energia elétrica. Investimentos no aumento de eficiência dos processos e a adoção de tecnologias avançadas na geração de energia levarão à menor dependência externa de combustíveis e energia elétrica. A elevação dos preços dos combustíveis fósseis, associada à formação pouco transparente do preço em mercados verticalizados, tem proporcionado um incentivo à ampliação do uso de biomassa na matriz energética. Além disso, diante das incertezas sobre a demanda futura de celulose,a competitividade da indústria de papel e celulose estará vinculada à diversidade nos produtos gerados, aplicando o conceito de biorrefinarias florestais e realizando os múltiplos aproveitamentos da biomassa em rotas tecnológicas distintas.

Marco regulatório e desenvolvimento da indústria de gás natural no Brasil

A partir da década de 90, a participação do gás natural na matriz energética da América Latina passou a crescer significativamente e a região emergiu como o mercado de mais alto crescimento no mundo. Esse desenvolvimento foi um reflexo da recuperação econômica que impulsionou a demanda por energia. Além disso, a descoberta de novas reservas e a liberalização do mercado nesta região foram responsáveis por este crescimento. O mercado brasileiro de gás natural é incipiente e de história recente, quando comparado a outros países, sendo necessário construir mecanismos para atrair investimentos e melhorar eficiência deste mercado. O desenvolvimento do setor de gás natural exige grandes investimentos em infra-estrutura. Dado o elevado grau de incerteza no retorno dos investimentos no início da sua fase de desenvolvimento, a indústria é normalmente caracterizada pelo monopólio estatal e por um alto grau de verticalização. Com o objetivo de atrair investimentos estrangeiros e da iniciativa privada os governos de alguns países promoveram reformas regulatórias visando aumentar a garantia de direitos e atrair investimentos para a expansão da infra-estrutura. A abertura do setor de gás natural criou novos mercados mudando a forma da indústria operar. À medida que os países liberam os preços e baixa as barreiras de entrada, surgem novos participantes promovendo a competição. O aumento da competitividade beneficia a todos dado que os preços são mais competitivos e há uma maior oferta de contratos. Modelos distintos surgem neste processo de liberalização da indústria que refletem o quão avançadas estão as reformas. Qualquer que seja o modelo existente, a regulação tem como objetivo proteger os consumidores finais e os demais agentes do poder de mercado das empresas monopolistas. Dado esse contexto, esta dissertação tem como objetivo analisar a evolução das reformas regulatórias no Brasil no sentido de promover a competição e atrair investimento privado e assim propor subsídios para a regulação atual. Para tal partimos da análise da estrutura da indústria avaliando o grau de competição em cada elo da cadeia, a regulamentação de preços e o grau de poder de mercado da Petrobras. O suporte teórico da tese é baseado no estudo da teoria dos custos de transação e seu impacto no desenho da regulação. Por fim complementa-se o arcabouço teórico com a análise das diversas estruturas de indústria de gás natural existentes. Cada estrutura de mercado reflete diferentes graus de competição e de interação entre os agentes.

Flexibilidade na utilização de diesel ou biodiesel: uma abordagem utilizando a teoria de opções reais

Este trabalho aborda o desenvolvimento do Biodiesel como combustível de fontes renováveis na matriz energética brasileira. Em especial será abordada a flexibilidade de utilização entre o Diesel tradicional de origem petrolífera e o Biodiesel de origem vegetal. Será feita a avaliação do valor da flexibilidade de um equipamento com motor ciclo diesel quando da possibilidade de utilização de Diesel mineral ou Biodiesel. A valoração da flexibilidade operacional será feita utilizando a Teoria de Opções Reais. Por fim, será comentado o potencial de ganho no agregado para um país como o Brasil, com um modal de transportes predominantemente rodoviário movido a Diesel.

Energia & petróleo

A edição número 1 do Cadernos FGV Projetos foi lançada em setembro de 2006 com o tema Energia & Petróleo. A publicação traz uma entrevista exclusiva com José Sérgio Gabrielli, presidente da Petrobras, além de artigos e informações que levantam temas como matriz energética, presença crescente dos combustíveis renováveis, uso mais intenso de gás natural e gargalos para a expansão da oferta de energia.

Fontes de geração complementares e geração hidráulica e termoelétrica

A FGV Projetos tem organizado debates e preparado textos para discussão sobre a necessidade de implantação de projetos de geração de energia eólica e de bioeletricidade. A implantação destes projetos complementares a geração de energia hidráulica e térmica tem papel fundamental na diversificação da matriz energética brasileira, de acordo com os princípios de desenvolvimento sustentável.

Feasibility analysis for biofuel production and investment recommendation

A FGV Projetos posiciona-se com destaque no desenvolvimento de projetos e estudos sobre biocombustíveis. Especialistas no assunto apontam para a viabilidade da produção de biocombustíveis em diversos países, e recomendam investimentos em toda a cadeia produtiva, específicos para cada localidade. Isso permitirá aos países que desejam reduzir a dependência por combustíveis fósseis, tais como o petróleo, a diversificação da matriz energética, o aumento do emprego no campo, e uma melhora do saldo comercial. Este documento apresenta síntese dos trabalhos realizados e em desenvolvimento, e tem como base os estudos de viabilidade para a produção de biocombustíveis de El Salvador e da República Dominicana.

A demanda de importações de etanol pela Suécia e pela União Europeia

Como consequência da crescente preocupação, especialmente dos países desenvolvidos, em relação à dependência do petróleo e às mudanças climáticas, a participação dos biocombustíveis na matriz energética global está se tornando cada vez mais relevante. No Brasil, o mercado interno foi o determinante para o desenvolvimento da indústria sucroalcooleira nos últimos anos, mas sabe-se que a continuação desta tendência no médio prazo dependerá da demanda internacional pelo etanol brasileiro. De forma a compreender o potencial importador de etanol da União Europeia e, em particular, da Suécia, propôs-se, nesta dissertação, analisar os determinantes de suas importações. O presente trabalho descreveu a evolução do mercado de etanol no bloco, focando-se nos incentivos e políticas adotadas na Suécia, país-membro que está mais avançado na substituição da gasolina pelo etanol. Utilizando-se de dados de 2006 a 2009 e assumindo que as importações de etanol são resultantes de um excesso de demanda doméstica pelo biocombustível, analisaram-se as relações econômicas entre as variáveis. Observou-se que as variáveis associadas à demanda daquele bloco são, de forma geral, mais importantes na explicação do quantum importado do combustível do que as variáveis associadas à oferta regional. O impacto do aumento em 1% do preço da gasolina é de decréscimo de aproximadamente 1,8% nas importações de etanol. Quando o preço deste se eleva 1% na União Europeia, reduz em 1,4% as importações. Já em sentido oposto se movimentam as importações quando ocorre alteração na renda (PIB) e no preço do trigo, o principal insumo. Acréscimo de 1% na renda e no preço do trigo geram, respectivamente, 10,1% e 1,4% de crescimento nas importações de etanol. Assim, as principais oportunidades de exportação de etanol brasileiro para o bloco podem se dar por possíveis frustrações da safra de cereais e pelo crescimento da renda europeia. Já a tendência de ascensão do preço do petróleo pode ter impacto negativo na demanda de etanol, caso não haja compensação através de políticas mais agressivas de uso de biocombustíveis. As importações suecas comportam-se de maneira semelhante às do bloco quando ocorrem choques. Um porcento de elevação no preço da gasolina sueca reduz em 2,71% as importações de etanol e, estas crescem 4,4% quando do acréscimo de 1% do PIB do país. Importante é o impacto nas importações da frota preparada para E85: 1% de elevação nesta frota gera acréscimo de 8% no volume importado. Desta forma, a extinção recente de alguns incentivos para a compra de veículos movidos a E85 pode significar estabilidade da necessidade de importações de etanol relacionada a esta variável, passando então a renda a ter um papel mais importante no crescimento das importações. Já o coeficiente do preço do E85 apresentou-se estatisticamente não diferente de zero, podendo este resultado ser consequência de uma possível diferença do perfil dos proprietários de carros movidos a E85, relativamente ao dos proprietários de carros movidos exclusivamente à gasolina, dando margem a uma política de preços mais remuneradora para os produtores de etanol, sendo estes suecos ou brasileiros, com baixo impacto sobre a demanda.

Competitividade dos biocombustíveis no Brasil: uma comparação entre os principais biocombustíveis etanol e biodisel

As preocupações mundiais com o aquecimento global e os efeitos nocivos da utilização de combustíveis fósseis têm fomentado a busca por novos modelos energéticos, baseados em fontes limpas e renováveis, com destaque para os biocombustíveis. Sem menos importância, o esgotamento das reservas mundiais de matérias-primas fósseis, somado às instabilidades geopolíticas nas principais regiões produtoras, impulsionam, cada vez mais, o desenvolvimento destes novos modelos. Neste cenário, o Brasil tem papel de destaque. Líder mundial na produção e consumo de etanol à base de cana-de-açúcar, o país iniciou, em 2005, a inclusão de mais uma fonte de energia renovável em sua matriz energética: a mistura do biodiesel no diesel mineral. O presente trabalho tem como objetivo analisar a competitividade dos principais biocombustíveis brasileiros: o etanol e o biodiesel. Em primeiro lugar, estes produtos foram analisados quanto às suas principais características; em segundo, avaliou-se a competitividade econômica destes combustíveis frente a seus produtos substitutos diretos derivados do petróleo. Finalmente, foram analisados os benefícios (tangíveis e intangíveis) inerentes à utilização dos biocombustíveis, e como estes intangíveis deveriam ser precificados, como forma de atribuir um prêmio aos benefícios que trazem ao meio-ambiente e à sociedade. Esta dissertação pretende servir de base para uma avaliação mais profunda da real competitividade econômica dos biocombustíveis frente aos combustíveis derivados do petróleo, além de colocar em cheque as principais análises atuais e críticas sobre a utilização destes produtos. Além disso, o presente trabalho visa avaliar o potencial e as limitações da produção dos biocombustíveis no Brasil.

Estudo prospectivo da internacionalização do etanol combustível.

Esta dissertação tem como objetivo elaborar cenários para a internacionalização do etanol combustível através da metodologia da prospectiva estratégica. Após a descrição da história do desenvolvimento do etanol combustível na matriz energética brasileira, descreveram-se, além do atual mercado de etanol no Brasil e no Mundo, os principais aspectos que influenciarão no desenvolvimento de sua comercialização como commodity internacional. Para isto, é aplicada a metodologia de prospecção de cenários para a utilização do etanol no âmbito mundial. Para os cenários identificados, após a revisão das literaturas teórica e empírica sobre o tema, é elaborado um estudo que descreve estratégias de internacionalização possíveis para Petrobras Biocombustível S.A., subsidiária da Petrobras Petróleo Brasileiro S.A, responsável pelos negócios de etanol da companhia, tanto no Brasil quanto no exterior.

Processo de aperfeiçoamento da cadeia de produção e comercialização do etanol : um estudo sobre a regulamentação e a tributação do mercado de etanol combustível no Brasil

As perspectivas do mercado internacional de biocombustíveis colocam o Brasil como grande protagonista na difusão da utilização do etanol, produzido a partir da cana-de-açúcar, graças à sua competitividade e às crescentes preocupações relacionadas ao aquecimento global. Para que se possa conduzir esse processo, é preciso, necessariamente, cuidar da estratégia para a sustentabilidade da matriz energética brasileira, que serve de exemplo para os outros países. As constantes oscilações nos preços do etanol combustível, a carga tributária e a falta de tratamento equânime nas unidades da federação são fatores que podem ser considerados críticos para a expansão da demanda interna do etanol. Nesse sentido, as recentes modificações introduzidas na regulamentação da produção e comercialização do etanol combustível buscam a redução da volatilidade de preços, a flexibilidade na oferta do produto e a criação de ambiente que permita aos produtores de etanol a proteção do seu fluxo de caixa nos mercados futuros da BM&FBovespa. A carga tributária é fator motivador para a adulteração e para a manutenção da evasão fiscal. A evolução do tratamento tributário, independentemente da redução da carga tributária, indica que, a exemplo do que ocorre na tributação da gasolina, a centralização nos produtores, nas cooperativas e na empresa de comercialização de etanol, é o passo necessário para a redução da adulteração e da evasão fiscal que ainda são encontradas nesse segmento.

Uso de macrófitas da espécie Pistia stratiotes (alface d’água) como combustível sólido para fornalhas industriais : uma análise de viabilidade técnica e econômica

Este trabalho tem como objetivo estudar e apresentar a análise de viabilidade técnica e econômica no projeto de utilização da biomassa de Pistia Stratiotes (Alface d’água) como combustível sólido em fornalha industrial. Para isto apresenta-se o estudo de caso em uma unidade da Vale Fertilizantes, no município de Cajati, no estado de São Paulo. A análise de viabilidade técnica baseia-se nos resultados encontrados pelas análises de composição realizadas na biomassa, na pesquisa do sistema de coleta e preparação, nos cálculos desenvolvidos para encontrar a produtividade, como a biomassa poderia ser consumida e no estudo da eficiência da fornalha industrial do caso. Para demonstrar a viabilidade econômica, este estudo recorre ao modelo clássico de Engenharia Econômica com a observação dos índices e taxas como: Taxa Mínima de Atratividade (TMA), Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Período de Recuperação do Capital Investido (Payback) e na Análise de Sensibilidade. Observou-se nos resultados técnicos que as características da biomassa de alface d’água ajudam nas etapas de ignição e combustão do combustível, no entanto esta biomassa apresenta baixo poder calorífico inferior para sua utilização sem mistura combustível em fornalhas industriais. Os resultados econômicos apresentaram-se positivos à utilização da biomassa, e o projeto mostrou-se consistente e de rápida recuperação do capital investido. Este estudo de caso demonstra que o estudo da utilização da biomassa de alface d’água como combustível sólido em fornalha industrial é viável tecnicamente e economicamente. E muito além disto, mostra que estudos deste tipo devem ser desenvolvidos na busca pela diversificação da matriz energética através de energia renovável.

Análise do balanço entre demanda por etanol e oferta de cana-de-açúcar no Brasil

Esse trabalho teve por objetivo contribuir para o entendimento da evolução da demanda por etanol e gasolina no Brasil e como este crescimento deverá ser traduzido em disponibilidade de cana de açúcar. Nesse estudo foram usados dados históricos que refletem o comportamento de variáveis no passado para projetar o futuro, considerando que o comportamento permaneça similar. Com as pressões internacionais por sustentabilidade e uma busca por uma matriz energética mais limpa, o etanol passou a ser uma opção real de complemento às demais fontes, sobretudo pelo seu aspecto ambiental. Com essa visão o Brasil já na década de 70 iniciou investimentos e incentivos para a produção de etanol para veículos, impulsionando a produção de carros flex na década de 90. Apesar de altos e baixos, hoje o aumento da demanda por etanol se deve principalmente ao crescimento da produção de veículos flex fuel. Esse crescimento vertiginoso da demanda fez com que houvesse necessidade de cada vez mais etanol e infelizmente a capacidade de produção do Brasil não foi capaz de acompanhar esse movimento, gerando falta de produto e provocando a migração do etanol para a gasolina. Essa migração tipicamente ocorre quando o etanol ultrapassa a paridade de 70% do preço da gasolina. Nesse contexto, o consumo de gasolina aumenta, impactando no volume de importação que a Petrobrás realiza para suprir o mercado interno. Através da análise das curvas de paridade e comportamento do consumidor, foi possível perceber que nos próximos anos a demanda por etanol vai continuar subindo e que a oferta de cana de açúcar não cresce na mesma proporção. Isso quer dizer que o que tínhamos de folga de produção de etanol, vai representar um déficit importante a ser suprido pela gasolina, custando ainda mais para a Petrobrás manter o nível de preço com baixo impacto inflacionário. Caso não sejam feitos investimentos relevantes para aumentar a oferta de etanol, através de novas usinas ou de maior produtividade, ou de gasolina através de mais refino, certamente teremos um cenário de desbalanceamento entre oferta e demanda de etanol e gasolina no Brasil

Potencial de produção de cana-energia em áreas agrícolas marginais no Brasil

A descoberta e utilização do petróleo provocaram significativas mudanças na sociedade ao longo do tempo, sendo ele um dos mais importantes fatores de transformação socioambiental e cultural no mundo ao longo do ultimo século. Sua grande gama de possibilidades de utilização acabou criando um sistema de produção baseado em um único agente energético, principalmente nos países que não possuem recursos hídricos nem outras fontes renováveis. Porém, nas ultimas décadas do século passado, começaram a surgir inúmeras discussões sobre a necessidade de se alterar a composição da matriz energética global. Como resultados das preocupações quanto à escassez daquele recurso natural, vários pesquisadores direcionaram seus estudos para a busca de alternativas que pudessem de forma sustentável se prestar como substituto ao petróleo. Uma delas seria o uso de biomassa, de forma a aproveitar a capacidade das plantas em transformar a energia solar em carbohidratos. O Brasil, além de possuir uma das matrizes energéticas mais diversificadas e limpas do mundo, possui grande extensão de terras agricultáveis o que o coloca em lugar de destaque quanto ao potencial de produção de culturas agroenergéticas. Considerando as características da cana-de-açúcar e a sua adaptação a áreas de cultivo do Brasil e impulsionados pela demanda de produção de biomassa moderna, a ser aplicada em processos de transformação mais complexos e que possibilitem a obtenção de outros produtos além de açúcar, álcool e energia, estudou-se neste trabalho plantas de cana-de-açúcar melhoradas com a finalidade exclusiva de produzir biomassa moderna, a chamada “cana- energia”. Esta é uma planta que, contrariamente à tradicional cana-de-açúcar, melhorada para produzir sacarose, é direcionada para produzir fibra, e que, além disso, por possuir maior participação de espécies ancestrais de maior rusticidade, estão aptas a suportar condições ambientais mais estressantes. Os resultados obtidos demonstraram que os híbridos de cana-energia apresentam grande potencial de produção de biomassa e massa seca por área, a custos altamente competitivos considerando as análises comparativas de custo de produção de massa seca por área. Quanto a produção foi possível observar que além de ser mais produtiva em primeiro corte, nos resultados de colheita de soqueira (segundo corte), o melhor híbrido de cana- energia chegou a produzir uma vez e meia mais massa seca que a cana-de-açúcar tradicional, e apresentou maiores produtividades que outras culturas energéticas tais como o eucalipto e o capim-elefante, sendo que, considerando as produtividades médias observadas, a partir do terceiro corte com estes níveis de produtividade, a cana-energia passa a ser a matéria prima de mais baixo custo de produção de massa seca por área, denotando o seu alto potencial como matéria prima para a produção de bioenergia. No Zoneamento agroecológico realizado para a cana energia foi possível identificar 32,3 milhões de hectares de áreas de produção agrícola marginais aptas ao cultivo deste material, sendo que de acordo com os resultados do zoneamento agrícola e as características das regiões em estudos, identifica-se que deste total, pode-se considerar que os materiais que se destacaram em produtividade neste estudo, apresentam boas condições de ocupar uma área de 2,0 a 8,0 milhões de hectares.

Biodiesel : uso, limitações e implicações técnicas devido à degradabilidade oxidativa

Este estudo apresenta a condição especial a que estão submetidos os equipamentos que ficam por longos períodos sem funcionar, sobretudo os chamados standby com misturas de biodiesel em seu interior. Mostra que os ensaios de validação para a introdução do biodiesel no Brasil, realizados sob o comando do governo brasileiro, foram basicamente constituídos por testes para acúmulo de quilometragem, como se o universo do diesel se resumisse a caminhões, vans e ônibus. Os equipamentos fora de estrada, em todas as suas formas de apresentação e uso, não foram adequadamente cobertos. O resultado é que um novo combustível foi introduzido no país (mescla de diesel mineral com biodiesel), com característica de degradabilidade muito maior do que o diesel puro. Este trabalho apresenta os parâmetros de qualidade necessários para que um combustível seja considerado adequado; apresenta os efeitos principais da degradação oxidativa; faz um levantamento das melhores práticas recomendadas pelos fabricantes de motores e veículos a diesel no mundo e, finalmente, consulta os fabricantes de sistema de injeção, motores e veículos no Brasil para saber se, em função das condições brasileiras, os fabricantes recomendam ações de prevenção distintas de suas matrizes. Em função dos problemas observados no país, algumas medidas adicionais precisam ser tomadas pelos proprietários de equipamentos a diesel para preservá-los. Dentre as medidas, destacam-se as seguintes: a) a especificação da mistura precisa ser obedecida com rigor; b) sempre que possível, quando o equipamento tiver de ser parado de modo previsível, o combustível deve ser esgotado do tanque; c) quando não for possível esgotar o tanque, o combustível tem de ser usado ou substituído em no máximo 30 dias; d) talvez reintroduzir sob condições especiais o diesel puro. Essa realidade nova que se instaurou com a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira não foi devidamente informada à comunidade. Geradores de emergência que não seguem esses cuidados podem ter problemas para funcionar devido à degradação do combustível em seu interior e, pior, pode-se vir a descobrir esse fato apenas no momento da necessidade.