FUNDAÇÃO DE APOIO À ESCOLA TÉCNICA DO
ESTADO DO RIO DE JANEIRO
FACULDADE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO ESTADO DO
RIO DE JANEI...
ISABELLE DE SOUZA CABRAL
ENERGIA SOLAR – ESTUDO COMPARATIVO ENTRE BRASIL E ALEMANHA
Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) a...
ISABELLE DE SOUZA CABRAL
ENERGIA SOLAR – ESTUDO COMPARATIVO ENTRE BRASIL E ALEMANHA
Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) a...
Dedico este trabalho a Deus, o centro do meu viver,
e a todos os meus familiares – base da minha
essência – em especial a ...
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, pelo entendimento e força a mim concedidos, tornando
possível esta realizaçã...
“Faça do desafio sua energia”.
Leila Navarro
RESUMO
CABRAL, Isabelle. Energia Solar – Estudo comparativo entre Brasil e Alemanha. 2012.
81f. Trabalho de Conclusão de C...
ABSTRACT
CABRAL, Isabelle. Solar Energy – Comparative study between Brazil and Germany.
2012. 81pp. Final Paper (Superior ...
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Fluxograma das Aplicações Práticas de Energia Solar. ........................................ ...
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Indicadores selecionados e os cinco países Top...................................................
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 – Capacidade total de placa plana de vidro e coletores a vácuo em operação em
kWth por 1.000 h...
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABINEE Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica.
ANEEL Agência Nacional de ...
LISTA DE SÍMBOLOS
€ Euro.
GJ/hab Gigajoules por habitante.
GWth Gigawatt térmico.
Km² Quilômetro quadrado.
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................
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1. INTRODUÇÃO
A potencial escassez dos recursos naturais, o aumento da demanda por energia, a
redução das reservas petr...
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A Alemanha apresenta tecnologias e programas eficazes de aproveitamento e
expansão do mercado solar e o Brasil ainda es...
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1.1 Objetivos:
1.1.1 Geral
Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo sobre a relação Brasil x Alemanha
no dese...
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2. METODOLOGIA
O presente estudo está fundamentado em uma pesquisa bibliográfica, através do
levantamento de dados, e c...
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3. TECNOLOGIAS SOLARES
A energia solar, obtida através do sol, pode ser aproveitada na forma passiva, mais
comumente ut...
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parabólico, Fresnel, Pratos Parabólicos e a Torre Solar) e descentralizada (fotovoltaica).
Ambas podem ser usadas para ...
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Os concentradores parabólicos, também conhecidos como “calhas”, são constituídos
por espelhos côncavos e por tubo absor...
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Já os discos ou pratos parabólicos, como ilustrado na figura 4 (b) possui o formato de
um prato com uma superfície de e...
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4. ALEMANHA: ESTADO DA ARTE
A Alemanha, a maior economia3
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incentivar a produção e o uso de energias renováveis, como a solar, e maior eficiência nos
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É importante salientar que a elaboração do Acordo com foco em Energias Renováveis
e Eficiência Energética (2008) consid...
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É essencial acrescentar que grandes projetos construídos e a serem colocados em
prática no Brasil estão recebendo apoio...
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Segundo a Eletrobras, o sucesso do setor na Alemanha deve-se, em grande parte, aos
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na rede elétrica convencional. Tal Lei baseia-se na compra obrigatória, pelas concessionárias,
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A elaboração de uma regulamentação com essa finalidade vem sendo planejada desde
o PROINFA13
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Quanto às leis e projetos estaduais o estado do Rio de Janeiro é o único do país que
possui uma lei de obrigatoriedade ...
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Com a maior parte de seu território localizad...
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Sob uma análise preliminar visual das médias sazonais constata-se que a amplitude17
de irradiação solar é pequena sobre...
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radiação solar. No entanto, apesar de apresentar melhores condições climatológicas, o país
possui uma capacidade total ...
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quanto em 2011, ano em que encerrou na terceira posição na capacidade existente de
aquecimento solar, além de ser líder...
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Em uma análise geral do desenvolvimento de energia solar, segundo Andrade &
Canellas (2012), dos sete países que detêm ...
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5. ANÁLISE DA MATRIZ ENERGÉTICA
A matriz energética é o conjunto das fontes de energia utilizadas por um país, região,
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De acordo com os dados da British Petroleum – BP (2012), o consumo de energia
primária na Alemanha foi de 306.4 milhões...
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Gráfico 4 – Consumo de eletricidade per capita versus PIB per capita.
Fonte: EPE – Projeção de demanda de energia elétr...
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avançado país da América do Sul, no que diz respeito ao desenvolvimento das energias
renováveis, segundo Braga (2008).
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danos socioambientais, como inundações de áreas habitáveis, submersão de regiões verdes e
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Desse modo, como argumentam Cabral e Vieira (2012), “proporcionar investimentos
para ampliação do setor solar e inserir...
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de produção e ampliação de bens e serviços. Esse ganho ocorre quando se tem um incremento
na quantidade produzida, sem ...
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Gráfico 7 – Produção bruta de eletricidade por fontes de energia 2011.
Fonte: BDEW26
, 2011
Em 2011 a fonte FV apresent...
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Segundo as estimativas da BDEW (2012), no primeiro semestre de 2012, a Alemanha
bateu o recorde com uma participação su...
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6. MERCADO DE ENERGIA SOLAR
No Brasil, o mercado de aquecimento solar iniciou-se em 1970, motivado pela crise do
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Quanto à Alemanha, embora apresente um mercado fortalecido e esteja entre as
principais posições em relação à capacidad...
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A energia fotovoltaica no país ainda não possui uma participação expressiva, mas os
avanços no setor criam boas estimat...
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população, o mercado poderá atingir ou até mesmo ultrapassar 1 GW em 2016, capacidade
similar ao potencial atual da Ale...
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Quanto aos sistemas conectados a nação alemã ficou em segundo lugar, com cerca de
7,5 GW, atrás apenas da Itália, que c...
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) e maior tarifa (UHENPAL34
) são,
respectivamente, 0,29114 R$/kWh e 0,46079...
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7. SEGMENTAÇÃO DO MERCADO
A energia solar pode ser aplicada em diversos segmentos sociais, como o residencial,
comercia...
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Esse crescimento do consumo residencial, ao longo dos meses no Brasil, tem sido
beneficiado pela conjuntura econômica f...
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Gráfico 13 – O consumo de eletricidade na Alemanha por grupos – Ano base 2011.
Fonte: BDEW36
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7.1.2 Partici...
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Embora o setor residencial represente a maior parte do mercado de energia solar
brasileiro, segundo a Revista Abrava (2...
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Ainda segundo abordado pela Eletrobras, a troca de chuveiros elétricos por coletores
solares para aquecimento de água, ...
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Gráfico 17 – Distribuição das diferentes aplicações da capacidade recentemente
instalada de coletores de água de vidro ...
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condicionadores de ar é mais frequente no verão, e é nesse contexto que se destaca um
importante benefício da utilidade...
Energia solar   estudo comparativo entre brasil e alemanha
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A sociedade vem passando por diversas modificações, em que se observam intensas discussões e incertezas no futuro energético mundial. Dentro desse contexto, o uso de energia renovável tem se expandido, e a energia solar se apresenta como uma excelente alternativa energética. O Brasil apresenta grande potencial de geração desta fonte, porém ainda não a utiliza como poderia, enquanto a Alemanha, com menor radiação solar, é um dos países líderes do mercado mundial. Nesse sentido, este trabalho objetiva realizar um estudo comparativo entre Brasil e Alemanha no desenvolvimento da energia solar – térmica e fotovoltaica – nos setores residencial e industrial. O presente estudo está fundamentado em uma pesquisa bibliográfica, elaborada a partir de dados obtidos através de livros, periódicos, entre outras fontes, que ratificam a produção do trabalho. Através da análise das informações reunidas foi possível confirmar que esta é uma energia promissora e o Brasil, com grandes reservas de silício e abundante incidência do sol, poderá se tornar uma potência neste segmento. Mesmo com mercado ainda em evolução, o país já ocupa a quinta posição na capacidade de aquecimento solar, mas carece de indústrias nacionais para fabricação de painéis e de um marco regulatório bem definido, além do alto custo tecnológico que torna esta fonte menos competitiva. Já a Alemanha é vista como um exemplo de políticas de incentivos eficientes. Dessa forma, a cooperação entre Brasil e Alemanha promove resultados importantes para o desenvolvimento da energia solar no país.

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  1. 1. FUNDAÇÃO DE APOIO À ESCOLA TÉCNICA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO – PARACAMBI CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO ISABELLE DE SOUZA CABRAL ENERGIA SOLAR – ESTUDO COMPARATIVO ENTRE BRASIL E ALEMANHA PARACAMBI, RJ 2012
  2. 2. ISABELLE DE SOUZA CABRAL ENERGIA SOLAR – ESTUDO COMPARATIVO ENTRE BRASIL E ALEMANHA Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) apresentado ao Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental da Faculdade de Educação Tecnológica do Estado do Rio de Janeiro – Campus Paracambi – como requisito parcial para a obtenção do grau de Tecnólogo em Gestão Ambiental. Orientadora: Prof.ª Mestre Adriana Cazelgrandi Torres. PARACAMBI, RJ 2012
  3. 3. ISABELLE DE SOUZA CABRAL ENERGIA SOLAR – ESTUDO COMPARATIVO ENTRE BRASIL E ALEMANHA Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) apresentado ao Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental da Faculdade de Educação Tecnológica do Estado do Rio de Janeiro – Campus Paracambi – como requisito parcial para a obtenção do grau de Tecnólogo em Gestão Ambiental. TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO APROVADO EM 12 / 12 /2012 BANCA EXAMINADORA: _______________________________________________ Prof.ª Mestre Adriana Cazelgrandi Torres Faculdade de Educação Tecnológica do Estado do Rio de Janeiro – FAETERJ Paracambi Orientadora ______________________________________________ Prof. Doutor Pedro Senna Rocha Faculdade de Educação Tecnológica do Estado do Rio de Janeiro – FAETERJ Paracambi ______________________________________________ Especialista Hans Rauschmayer Technische Universität München /TU-München – Universidade Técnica de Munique
  4. 4. Dedico este trabalho a Deus, o centro do meu viver, e a todos os meus familiares – base da minha essência – em especial a minha mãe, Elizabeth, meus irmãos, Viviane, Vitor, Vinícius e minha tia, Eliete.
  5. 5. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, pelo entendimento e força a mim concedidos, tornando possível esta realização; A todos os meus familiares, principalmente a minha mãe, Elizabeth Cabral, pela educação e direção ao longo de minha vida; Agradeço a Prof.ª Adriana Cazelgrandi pela dedicação de seu tempo, apoio e orientação para elaboração deste estudo. Agradeço pela compreensão e palavras de incentivos ao longo dos encontros de orientações do presente TCC; Ao Hans Rauschmayer, especialista da Empresa Solarize, pela colaboração e informações cedidas para construção desta pesquisa; Ao Prof. Rafael Vieira, pelo conhecimento transmitido durante as aulas e pelo aprendizado adquirido durante as pesquisas no GEMAE – Grupo de Pesquisa em Economia, Meio Ambiente e Energia, que colaboraram para meu amadurecimento profissional; Ao meu companheiro, Diego Mendes, pelo carinho, compreensão e por ter estado ao meu lado, dando-me seu apoio nesse desafio; Aos meus amigos, que partilharam dessa minha luta, tanto os colegas de curso, quanto os do convívio pessoal, que torceram e deram-me incentivos; Aos demais professores pela colaboração essencial para minha formação e pelo amadurecimento que adquiri durante a convivência no meio acadêmico; E a todos que cooperaram, direta e indiretamente, para a conclusão deste trabalho.
  6. 6. “Faça do desafio sua energia”. Leila Navarro
  7. 7. RESUMO CABRAL, Isabelle. Energia Solar – Estudo comparativo entre Brasil e Alemanha. 2012. 81f. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental) – Faculdade de Educação Tecnológica do Estado do Rio de Janeiro, Paracambi, 2012. A sociedade vem passando por diversas modificações, em que se observam intensas discussões e incertezas no futuro energético mundial. Dentro desse contexto, o uso de energia renovável tem se expandido, e a energia solar se apresenta como uma excelente alternativa energética. O Brasil apresenta grande potencial de geração desta fonte, porém ainda não a utiliza como poderia, enquanto a Alemanha, com menor radiação solar, é um dos países líderes do mercado mundial. Nesse sentido, este trabalho objetiva realizar um estudo comparativo entre Brasil e Alemanha no desenvolvimento da energia solar – térmica e fotovoltaica – nos setores residencial e industrial. O presente estudo está fundamentado em uma pesquisa bibliográfica, elaborada a partir de dados obtidos através de livros, periódicos, entre outras fontes, que ratificam a produção do trabalho. Através da análise das informações reunidas foi possível confirmar que esta é uma energia promissora e o Brasil, com grandes reservas de silício e abundante incidência do sol, poderá se tornar uma potência neste segmento. Mesmo com mercado ainda em evolução, o país já ocupa a quinta posição na capacidade de aquecimento solar, mas carece de indústrias nacionais para fabricação de painéis e de um marco regulatório bem definido, além do alto custo tecnológico que torna esta fonte menos competitiva. Já a Alemanha é vista como um exemplo de políticas de incentivos eficientes. Dessa forma, a cooperação entre Brasil e Alemanha promove resultados importantes para o desenvolvimento da energia solar no país. Palavras-Chave: Energia Solar; Cooperação Técnica – Brasil e Alemanha; Setor Industrial; Setor Residencial.
  8. 8. ABSTRACT CABRAL, Isabelle. Solar Energy – Comparative study between Brazil and Germany. 2012. 81pp. Final Paper (Superior Technology Course – Environmental Management) – College of Technical Education of the State of Rio de Janeiro - Paracambi. Society is undergoing several modifications, leading to intense discussions and uncertainty in relation to global energetic future. In this context, the use of renewable energy has been expanded, and solar energy is presented as an excellent alternative energy. Brazil has a great potential for generating this form of energy, but still does not use it as it could, while Germany, with less solar radiation available, is one of the leading countries of the solar energy world market. In this sense, this research aims at conducting a comparative study between Brazil and Germany in the development of solar energy (thermal and photovoltaic) for residential and industrial sectors. This study is based on literature research, compiled from data obtained through books, periodicals, and others sources that give credit to the production of this work. Through the analysis of the information gathered was it possible to confirm that this is a promising energy source, and Brazil, with large reserves of silicon and abundant direct sunlight, can become a powerhouse in this segment. Even with the market still in development, the country already occupies the fifth position in the capacity of solar heating, but lacks national industries for the manufacture of panels and a well-defined regulatory framework, in addition to the high cost of technology, that makes this source less competitive. Germany, on the other hand, is seen as an example of developing efficient incentive policies. Thus, the cooperation between Brazil and Germany promotes important results for the development of solar energy in the country. Keywords: Solar Energy; Technical Cooperation - Brazil and Germany; Industrial Sector; Residential Sector.
  9. 9. LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Fluxograma das Aplicações Práticas de Energia Solar. ........................................ 19 Figura 2 – Coletor fechado (a) / Coletor aberto (b) / Coletor de tudo evacuado (c)................ 20 Figura 3 – Concentradores Cilíndricos Parabólicos (a) / Torre Solar (b) ............................... 20 Figura 4 – Concentrador Fresnel (a) / Concentrador Prato Parabólico (b). ............................ 21 Figura 5 – Sistema FV descentralizado (a) / Sistema FV conectado à rede (b). ..................... 22 Figura 6 – Radiação Solar Global – Médias Sazonais........................................................... 31 Figura 7 – Irradiação solar – Brasil (a) / Irradiação solar – Alemanha (b) Média anual da radiação global incidente no plano horizontal....................................................................... 32 Figura 8 – Bairro Solar Schlierberg - Alemanha................................................................... 65 Figura 9 – Linhas de transmissão: Deserto do Saara - Europa............................................... 65
  10. 10. LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Indicadores selecionados e os cinco países Top................................................... 34 Tabela 2 – Custo de investimento em sistemas fotovoltaicos. ............................................... 49 Tabela 3 – Processos industriais que utilizam coletores solares no aquecimento de água. ..... 62
  11. 11. LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 – Capacidade total de placa plana de vidro e coletores a vácuo em operação em kWth por 1.000 habitantes até o final de 2010. .................................................................... 33 Gráfico 2 – Principais países no mercado de energia solar no Mundo................................... 34 Gráfico 3 – PIB x Consumo de Energia Elétrica – Brasil...................................................... 37 Gráfico 4 – Consumo de eletricidade per capita versus PIB per capita.................................. 38 Gráfico 5 – Participação de renováveis na matriz energética – Brasil e Mundo..................... 39 Gráfico 6 – Matriz Elétrica Brasileira – 2011. ...................................................................... 40 Gráfico 7 – Produção bruta de eletricidade por fontes de energia 2011. ................................ 43 Gráfico 8 – Fornecimento de eletricidade a partir de fontes renováveis de energia na Alemanha (1991-2011). ....................................................................................................... 43 Gráfico 9 – Capacidade total de coletores de água instalados vitrificado e não vitrificado em operação nos 10 principais países até o final de 2010. .......................................................... 45 Gráfico 10 – Evolução dos mercados da UE e suíço (coletores vitrificados). ........................ 46 Gráfico 11 – Capacidade operacional Solar FV, Top 10 países de 2011................................ 48 Gráfico 12 – Brasil – Consumo médio por consumidor residencial (kWh/mês) .................... 52 Gráfico 13 – O consumo de eletricidade (Mrd. kWh) na Alemanha por grupos – Ano base 2011..................................................................................................................................... 53 Gráfico 14 – Distribuição percentual do uso do aquecimento solar por setor. ....................... 53 Gráfico 15 – Participação dos eletrodomésticos no consumo residencial. ............................. 54 Gráfico 16 – Segmentos que mais crescem no mercado de energia solar térmica. ................. 55 Gráfico 17 – Distribuição das diferentes aplicações da capacidade recentemente instalada de coletores de água de vidro para os oito países líderes em todo o mundo em 2010. ................ 56 Gráfico 18 – Donos de sistemas fotovoltaicos na Alemanha. ................................................ 59 Gráfico 19 – Segmentação do Mercado FV Europeu em 2011 (%). ...................................... 59 Gráfico 20 – Estrutura de consumo de eletricidade............................................................... 61 Gráfico 21 – Consumo de energia nas indústrias. ................................................................. 61
  12. 12. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABINEE Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica. ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica. BBC British Broadcasting Corporation. BDEW Bundesverband der Energie und Wasserwirtschaft - Associação Federal de Energia e Água. BEN Balanço Energético Nacional. BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social. BP British Petroleum. CEMIG Companhia Energética de Minas Gerais. CGEE Centro de Gestão e Estudos Estratégicos. CIA Central Intelligence Agency – Agência central de Inteligência. CSP Concentrated Solar Power – Energia Solar Concentrada. ELETROPAULO Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo S/A. EPE Empresa de Pesquisa Energética. EPIA European Photovoltaic Industry Association – Associação Europeia da Indústria Fotovoltaica. ESTIF European Solar Thermal Industry Federation – Federação Europeia da Indústria Solar Térmica. FRE Fontes Renováveis de Energia. FV Fotovoltaico. GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit – Agência Alemã de Cooperação Internacional. GLP Gás Liquefeito de Petróleo. GREEN Grupo de Estudos em Energia. GT-GDSF Grupo de Trabalho de Geração Distribuída com Sistemas Fotovoltaicos. IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. IDEAL Instituto para o Desenvolvimento de Energias Alternativas na América Latina. IEA International Energy Agency – Agência Internacional de Energia. IFEU Institut für Energie-und Umweltforschung Heidelberg GmbH – Instituto de Energia e Pesquisa Ambiental Heidelberg. KfW KfW Bankengruppe – Banco de Desenvolvimento alemão. MAP Marktanreizprogramm – Programa de Incentivos e Mercado. NREL National Renewable Energy Laboratory – Laboratório Nacional de Energia Renovável. OCDE Organização para Cooperação de Desenvolvimento Econômico. PBE Programa Brasileiro de Etiquetagem. PIB Produto Interno Bruto. PL Projeto de Lei. PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica. PRODEEM Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios. PROINFA Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica. PUC Pontifícia Universidade Católica. REN21 Renewable Energy Policy Network for the 21st Century - Rede de Políticas de Energia Renovável para o século 21. SAS Sistema de Aquecimento Solar. UE União Europeia. UHENPAL Usina Hidroelétrica Nova Palma Ltda.
  13. 13. LISTA DE SÍMBOLOS € Euro. GJ/hab Gigajoules por habitante. GWth Gigawatt térmico. Km² Quilômetro quadrado. kWh Quilowatt - hora. kWh/m² Quilowatt – hora por metro quadrado. kWth Quilowatt térmico. Mtoe Milhões de toneladas equivalentes de petróleo. MWh Megawatt – hora. R$ Real. Wp Watt-pico.
  14. 14. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 15 1.1 Objetivos:....................................................................................................................... 17 1.1.1 Geral........................................................................................................................ 17 1.1.2 Específicos .............................................................................................................. 17 2. METODOLOGIA............................................................................................................ 18 3. TECNOLOGIAS SOLARES ........................................................................................... 19 4. ALEMANHA: ESTADO DA ARTE................................................................................ 23 4.1 Acordo de Cooperação em energia entre Brasil e Alemanha ........................................... 23 4.2 Legislações e Mecanismos de incentivos ao uso da Energia Solar .................................. 26 4.3 Panorama do potencial e mercado de energia solar no Brasil e Alemanha....................... 31 5. ANÁLISE DA MATRIZ ENERGÉTICA......................................................................... 36 5.1 Matriz energética brasileira ............................................................................................ 38 5.2 Matriz energética alemã ................................................................................................. 42 6. MERCADO DE ENERGIA SOLAR................................................................................ 45 7. SEGMENTAÇÃO DO MERCADO................................................................................. 51 7.1 Energia solar no setor residencial ................................................................................... 51 7.1.1 Consumo de energia elétrica do setor....................................................................... 51 7.1.2 Participação no setor residencial .............................................................................. 53 7.2 Energia solar no setor industrial ..................................................................................... 60 7.2.1 Consumo de energia no setor ................................................................................... 60 7.2.2 Participação no setor industrial ................................................................................ 62 8. TENDÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA ENERGIA SOLAR NO CONTEXTO MUNDIAL ............................................................................................................................................ 64 9. CONCLUSÕES ............................................................................................................... 69 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................ 73
  15. 15. 15 1. INTRODUÇÃO A potencial escassez dos recursos naturais, o aumento da demanda por energia, a redução das reservas petrolíferas mundiais, principalmente após a década de 70, e os impactos ambientais causados pelo uso de fontes de energia poluentes, têm gerado constantes discussões e incertezas no futuro energético mundial. Tais fatores têm impulsionado pesquisas, de modo que se observa uma crescente busca por novas tecnologias para viabilizar a adoção de fontes renováveis e menos impactantes ao meio ambiente. As preocupações ambientais e de segurança energética vem criando um ambiente favorável a estas transformações no mercado de energia global. Nesse sentido, destaca-se a energia solar – fonte renovável, obtida diretamente do sol – como uma excelente energia alternativa às fontes não renováveis para atender a crescente demanda energética, reduzir as emissões de gases poluentes e também promover o acesso à energia em áreas isoladas. No Brasil, a energia solar é uma fonte promissora, uma vez que a maior parte do seu território está localizada na região intertropical e recebe elevada irradiação solar durante todo o ano. Dentre as tecnologias solares, pode-se destacar o Sistema de Aquecimento Solar (SAS) e o Sistema Fotovoltaico. A utilização dessas tecnologias como um processo proveniente de uma fonte limpa e inesgotável tem sido caracterizada como um mecanismo capaz de reduzir o consumo hidroenergético e o uso de fósseis em diversos setores, principalmente em processos industriais, onde há grande demanda de energia e liberação de poluentes. O Brasil recebe grande incidência solar, no entanto, não tem aproveitado este recurso como poderia. O país possui legislações que regulamentam o uso dessa fonte de energia, mas ainda carece de mecanismos mais incisivos e eficazes para tornar viável o uso de sistemas de aquecimento solar e da energia fotovoltaica. Os instrumentos de comando e controle ou de incentivos de mercado requerem base regulatória ou de tarifas/subsídios que implicam em engajamentos que ainda não ocorreram no país nas três esferas de governo. Inserida num contexto diferenciado, encontra-se a Alemanha, considerada líder do mercado europeu na capacidade instalada de painéis de energia solar térmica e líder mundial do mercado de energia fotovoltaica, em que possui longa tradição. O país é um dos destaques nos avanços do setor de energia solar no mundo e está à frente do Brasil no uso dessa fonte.
  16. 16. 16 A Alemanha apresenta tecnologias e programas eficazes de aproveitamento e expansão do mercado solar e o Brasil ainda está se desenvolvendo neste setor. Com o acordo existente entre ambos os governos sobre Cooperação no setor de Energia com o foco em Energias Renováveis e Eficiência Energética, no qual se insere a energia solar, entende-se que essa parceria é um mecanismo importante para promover a evolução deste mercado no Brasil. Além disso, com o potencial tecnológico da Alemanha e a grande disponibilidade de recurso solar brasileiro, a parceria Brasil-Alemanha pode e deve gerar bons frutos para ambos os países. Para o Brasil, a expertise Alemã é um exemplo de como desenvolver programas e políticas de incentivos para estimular e tornar viável à ampliação do uso da energia solar. O presente trabalho justifica-se por ser uma ferramenta importante na busca pelo desenvolvimento sustentável. Entende-se que apenas ações individuais para promover a sustentabilidade não são o suficiente para solucionar as crises energética e ambiental do Planeta. Diante de um cenário de incertezas no setor de energia, percebe-se a necessidade de se prover alternativas para sua geração de modo que se tenha um crescimento econômico alinhado às questões ambientais. Nesse sentido, fundamenta-se esta pesquisa que, através do estudo da relação Brasil- Alemanha no desenvolvimento e geração de Energia Solar, permitirá compreender a importância e as vantagens dessa parceria para sua expansão e uso no Brasil.
  17. 17. 17 1.1 Objetivos: 1.1.1 Geral Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo sobre a relação Brasil x Alemanha no desenvolvimento da energia solar, dentro de uma abordagem comparativa e analítica do uso da energia solar térmica e fotovoltaica nos setores residencial e industrial. 1.1.2 Específicos  Comparar Brasil e Alemanha no desenvolvimento da energia solar e eficiência energética;  Analisar o uso da energia solar térmica, com foco na utilização dos Sistemas de Aquecimento Solar, e da energia solar fotovoltaica, especificamente nos segmentos residencial e industrial no Brasil;  Identificar os benefícios da cooperação técnica para o país brasileiro;  Analisar as matrizes energéticas brasileira e alemã e a participação da energia solar;
  18. 18. 18 2. METODOLOGIA O presente estudo está fundamentado em uma pesquisa bibliográfica, através do levantamento de dados, e consecutiva organização das informações coletadas. Serão analisados os resultados da pesquisa e os fatores decorrentes da relação energia x meio ambiente dentro do conteúdo inserido neste trabalho. Esta pesquisa caracteriza-se por ser um estudo de natureza qualitativa e quantitativa, elaborada por uma base de dados obtidos através de livros, fontes institucionais de governo, periódicos, informações fornecidas por empresas e profissionais atuantes no ramo, ratificando a revisão e a produção deste trabalho.
  19. 19. 19 3. TECNOLOGIAS SOLARES A energia solar, obtida através do sol, pode ser aproveitada na forma passiva, mais comumente utilizada na arquitetura bioclimática1 , e na forma ativa, em que se utilizam dispositivos que sejam capazes de convertê-la diretamente em energia elétrica, como os painéis fotovoltaicos, ou em energia térmica, através de coletores planos e concentradores (TOLMASQUIM, 2003). A figura 1 abaixo expõe as aplicações práticas da energia solar. Figura 1 – Fluxograma das Aplicações Práticas de Energia Solar. Fonte: TOLMASQUIM, 2003. A utilização da energia solar térmica não se restringe ao aquecimento de água. Seu aproveitamento pode ser direcionado a processos de dessalinização, secagem de grãos, geração de vapor de água e até mesmo para produção de energia elétrica. Usos que ampliam para a indústria sua aplicação (EKOS BRASIL e VITAE CIVILIS, 2010). Dentre as diferentes tecnologias solares existentes, inserem-se os coletores, os quais podem ser classificados em dois grandes grupos: coletores planos e tubo a vácuo. Estes coletores são usados para gerar energia térmica em temperaturas não muito elevadas. Outras tecnologias utilizadas caracterizam a energia solar em concentrada (concentradores cilíndrico- 1 Arquitetura bioclimática consiste na harmonização de construções ao clima, vegetação e hábitos de consumo, para promover uma melhor utilização dos recursos energéticos (CEMIG, 2012).
  20. 20. 20 parabólico, Fresnel, Pratos Parabólicos e a Torre Solar) e descentralizada (fotovoltaica). Ambas podem ser usadas para aquecimento ou para gerar energia elétrica. Entre as tecnologias para aquecimento solar estão os coletores solares, exemplificados na figura 2. Existem os coletores planos, que podem ser abertos ou fechados. Os primeiros são normalmente utilizados para aquecer piscinas, atingindo temperaturas baixas até 40ºC, enquanto que os coletores fechados podem atingir temperaturas em torno de 60ºC. Outro modelo de coletor também utilizado é tubo de vácuo, o qual é recomendado em regiões de baixa radiação e para atividades que exijam temperaturas acima de 100ºC (EKOS BRASIL e VITAE CIVILIS, 2010; TOLMASQUIM, 2003). Figura 2 – Coletor fechado (a) / Coletor aberto (b) / Coletor de tudo evacuado (c). Fonte: GREEN - Grupo de Estudos em Energia – PUC, Minas. Uma importante tecnologia para aproveitamento dessa fonte é Energia Solar Concentrada (Concentrated Solar Power - CSP). Esta tecnologia tem como fundamento básico o uso de superfícies espelhadas para captar a energia solar que incide sobre uma área maior, de modo a concentrá-la em uma área menor, denominada foco, o que permite elevar a temperatura, possibilitando a geração de energia térmica e também elétrica. Em usinas termossolares, as principais tecnologias aplicadas são os concentradores cilíndrico-parabólico, Fresnel, Pratos Parabólicos e a Torre Solar (ANEEL; EPE, 2012a). Figura 3 – Concentradores Cilíndricos Parabólicos (a) / Torre Solar (b) Fonte: NREL, 2009; ABENGOA SOLAR, 2011.
  21. 21. 21 Os concentradores parabólicos, também conhecidos como “calhas”, são constituídos por espelhos côncavos e por tubo absorvedor, onde circula um fluido térmico (água, óleo, entre outras substâncias). Através da incidência do sol no foco dos espelhos, esses concentradores chegam a temperaturas elevadas, porém operam em temperaturas abaixo de 1000º C (EKOS BRASIL e VITAE CIVILIS, 2010; EPE, 2012a). Na figura 3 (a) pode-se observar um modelo de concentrador parabólico. Os concentradores de Torre Solar, também conhecidos como sistemas de receptores centrais, são formados por espelhos chamados de heliostatos2 . Esses sistemas utilizam a energia térmica para produzir energia elétrica a partir de vapor à alta pressão. As torres, como ilustradas na figura 3 (b), nas quais se concentram o calor, podem atingir altas temperaturas, variando de 800ºC a temperaturas muito acima de 1000ºC, de modo que se produza vapor para acionar a turbina e gerar energia elétrica, processo similar ao funcionamento de uma usina termelétrica convencional, mas que tem como fonte a energia solar (EKOS BRASIL e VITAE CIVILIS, 2010; CEMIG, 2012). Os concentradores Fresnel possuem um funcionamento semelhante ao do concentrador cilíndrico, entretanto os primeiros possuem um tubo absorvedor fixo e são formados com espelhos planos – embora sejam mais baratos, podem apresentar maiores perdas de energia – e lâminas paralelas, que se movem de acordo com movimento do sol. Essas lâminas estão posicionadas em diferentes ângulos, de modo a refletir a radiação solar para o tubo absorvedor. Para aplicação de concentrados Fresnel a área utilizada é menor que a exigida para os concentradores parabólicos (EPE, 2012a). Um exemplo da tecnologia Fresnel é apresentado na figura 4 (a). Figura 4 – Concentrador Fresnel (a) / Concentrador Prato Parabólico (b). Fonte: NOVATEC SOLAR; GREEN CHIP STOCKS, 2007. 2 Heliostato é um tipo de dispositivo que acompanha o movimento do Sol durante todo o ano, permitindo, através de espelhos, o redirecionamento da radiação solar para o receptor do concentrador (EPE, 2012a).
  22. 22. 22 Já os discos ou pratos parabólicos, como ilustrado na figura 4 (b) possui o formato de um prato com uma superfície de espelhos parabólicos que refletem e concentram a radiação, direcionando-a ao receptor. Esse sistema apresenta elevada eficiência e baixa perda térmica, pois possuem dois eixos que se movimentam conforme a posição do sol, entretanto possui uma limitação quanto a sua instalação, pois só podem ser aplicados em geradores específicos, de baixa potência (CEMIG, 2012; EPE, 2012a). A energia fotovoltaica pode ser aproveitada na geração descentralizada (figura 5 - a), que no Brasil é mais comum ser aplicada em localidades isoladas ou onde o acesso de energia elétrica da rede convencional é ainda muito limitado. Os sistemas fotovoltaicos (FV) também são utilizados conectados à rede elétrica (figura 5 - b), modo bastante frequente em países como a Alemanha, Canadá e Japão, em que a energia gerada pelo produtor pode ser por ele consumida e também vendida para a companhia de energia elétrica (EKOS BRASIL e VITAE CIVILIS, 2010). Figura 5 – Sistema FV descentralizado (a) / Sistema FV conectado à rede (b). Fonte: AMÉRICA DO SOL, 2010; JORNAL DA ENERGIA, 2012. Verifica-se que o modelo tecnológico a ser utilizado dependerá da finalidade de sua aplicação. Deve-se considerar que o tipo de tecnologia também se associa a análise da relação custo-benefício, a partir do estudo caso a caso.
  23. 23. 23 4. ALEMANHA: ESTADO DA ARTE A Alemanha, a maior economia3 da Europa, é conhecida pelos bons resultados de suas políticas direcionadas ao uso de fontes renováveis4 de energia. No setor de energia solar não é diferente. Com uma das regulamentações mais rígidas da União Europeia, o país tem apresentado um mercado solar marcado pela qualidade de serviço e pela competitividade (SOUZA, 2009; PRADO et al, 2007; AL-INVEST, 2011). A região mais ensolarada da Alemanha recebe um índice de radiação solar 40% menor que o índice da região menos ensolarada do Brasil (IDEAL, 2012). Embora possua condições climáticas menos favoráveis que a região brasileira, a Alemanha, através de tecnologias e mecanismos eficientes para incentivo à expansão da energia solar tem apresentado uma capacidade de aproveitamento superior ao do Brasil e é, atualmente, um país bem-sucedido no desenvolvimento desta fonte de energia. O Brasil ainda não atua expressivamente no segmento mundial de energia solar, setor que está em expansão no país. A nação alemã, não só para o país brasileiro, mas como para outros países, é vista como uma referência global no mercado solar de energia. Os dois países destacados são parceiros de cooperação técnica em energias renováveis, na qual se insere a fonte solar. Nesse sentido, fundamenta-se a escolha da Alemanha, no presente estudo, para a construção de uma análise comparativa ao Brasil. 4.1 Acordo de Cooperação em energia entre Brasil e Alemanha O Acordo existente entre os Governos brasileiro e alemão, sobre Cooperação no setor de Energia com o foco em Energias Renováveis e Eficiência Energética, foi firmado em maio de 20085 e promulgado em 1º março de 2012, pelo Decreto6 Nº 7.68/ 2012. Esse acordo visa 3 Segundo a Agência Central de Inteligência, em 2011 a União Europeia apresentou um PIB de $15.480 trilhões, e a Alemanha, $3.114 trilhões. Disponível: https://www.cia.gov/library/publications/the-world- factbook/rankorder/2001rank.html?countryName=European%20Union&countryCode=ee&regionCode=eur&ran k=1. Acessado em 23/11/2012. 4 Energia renovável é aquela proveniente de recursos naturalmente reabastecidos, como sol, vento, marés, cursos d’água. Denomina-se renovável porque é naturalmente reabastecida, de acordo com NETO (2011). 5 O Governo brasileiro e o Governo alemão, cientes dos mútuos benefícios do intercâmbio, firmaram um acordo de cooperação, em 2008. ACORDO BRASIL-ALEMANHA DE COOPERAÇÃO NO SETOR DE ENERGIA COM FOCO EM ENERGIAS RENOVÁVEIS E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (2008). Disponível em: http://xa.yimg.com/kq/groups/24788064/2144830143/name/Acordo+sobre+Coopera%C3%A7%C3%A3o+no+... .pdf. Acessado em: 12/08/2012.
  24. 24. 24 incentivar a produção e o uso de energias renováveis, como a solar, e maior eficiência nos processos produtivos, através da transferência de tecnologias e intercâmbio científico entre ambas as partes. O artigo primeiro deste acordo bilateral detalha o objetivo principal desse documento: O Acordo terá como objetivo principal melhorar e desenvolver uma infra- estrutura de energia sustentável para assegurar a oferta e o uso seguros e sustentáveis de energia, sobretudo por meio de medidas de eficiência energética e economia de energia e pela ampliação do uso de energias renováveis. Para alcançar esse objetivo, bem como para contribuir para o desenvolvimento sustentável, as Partes envidarão esforços para promover e estimular o diálogo de políticas, o intercâmbio científico e tecnológico e a participação do setor privado nas iniciativas desenvolvidas no âmbito deste Acordo. Tal parceria, sob o aspecto de uma estratégia conjunta, demonstra que a Alemanha e o Brasil caminham dentro de uma visão semelhante quanto ao desenvolvimento do setor de energia, especialmente no tocante à discussão sobre energias renováveis, como argumentam Guimarães e Xavier (2009). Vale destacar que, de acordo com o Plano7 de Ação da Parceria Estratégica Brasil- Alemanha, ambos os países concordam que há a necessidade de estímulo ao desenvolvimento e execução de atividades de programas no âmbito do crescimento limpo. Segundo o Plano, tal desenvolvimento deve estar embasado na Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima e fundamentado em seu Protocolo de Quioto. A referenciada Convenção das Nações Unidas foi assinada em maio de 1992, em razão das alterações climáticas, em paralelo à intensificação do efeito estufa e de seus consequentes impactos sobre o Planeta, causados em grande parte por atividades antrópicas. A Convenção estabelece como base a responsabilidade comum, mas diferenciada entre as partes, no comprometimento em reduzir as emissões de poluentes e proteger o sistema climático para gerações presentes e futuras, conforme abordado no Decreto Nº 2.652/1998, que promulga a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima. 6 O Decreto nº 7.685, de 1º de março de 2012, promulga o Acordo entre o Governo Brasileiro e o Governo Alemão sobre Cooperação no Setor de Energia com foco em Energias Renováveis e Eficiência Energética firmado em 14 de maio de 2008. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2011- 2014/2012/Decreto/D7685.htm. Acessado em: 23/11/2012. 7 PLANO DE AÇÃO DA PARCERIA ESTRATÉGICA BRASIL-ALEMANHA. Disponível em: http://www.brasil.diplo.de/contentblob/3022898/Daten/1066770/2008_strategische_partnerschaft_pt.pdf. Acessado em 19/09/2012.
  25. 25. 25 É importante salientar que a elaboração do Acordo com foco em Energias Renováveis e Eficiência Energética (2008) considerou a existência e os fundamentos de outros dois tratados ratificados na década de 90. Em março de 1996 foi firmada uma aliança sobre cooperação em pesquisa científica e desenvolvimento tecnológico. O outro compromisso, acordado em setembro do mesmo ano, tinha por objetivo promover a cooperação técnica entre Brasil e Alemanha. Essa relação de cooperação no setor energético não é nova entre os países destacados. Brasil e Alemanha são antigos parceiros em negociações no uso de produção de energia. Na década de 70 já havia sido celebrado um acordo entre ambas as nações para cooperação e desenvolvimento do setor de energia nuclear8 , que foi importante para o crescimento desta fonte de energia no Brasil. Com o acordo assinado em 2008, passou-se a direcionar o foco de negociações no mercado energético, na relação Brasil-Alemanha, para áreas voltadas ao desenvolvimento de energias renováveis e eficiência energética. A Alemanha apresenta grande competência no contexto regulatório e um considerável domínio na área produtiva. Como abordado por Bandeira (2012), é “um dos países com maior capacidade instalada em equipamentos para captação e uso de energia solar”. Compreende-se que esse acordo bilateral entre o Brasil e Alemanha é um fator importante para a evolução do mercado de energia solar no Brasil. Acredita-se que tal cooperação possibilitará maiores avanços para expansão do uso da energia fotovoltaica e de sistema de aquecimento solar no país, uma vez que a Alemanha está à frente da nação brasileira no mercado fotovoltaico e na capacidade total de coletores instalados em operação, conforme os dados da Agência Internacional de Energia (IEA, 2012a). Para promover a consolidação dessa parceria e para que ambos fortaleçam sua política de desenvolvimento de energias renováveis são necessárias algumas ações direcionadas ao setor. Dentre tais medidas, é fundamental a existência de boas condições para fortalecimento das relações institucionais e avanços nas legislações e normas regulatórias específicas para o mercado de energia solar (GUIMARÃES e XAVIER, 2009). Além disso, é preciso que haja maiores investimentos e se permita um aprofundamento nas relações de intercâmbios tecnológico e científico e investimentos em programas na área de energia solar entre ambas as partes. 8 ACORDO SOBRE COOPERAÇÃO NO CAMPO DOS USOS PACÍFICOS DA ENERGIA NUCLEAR BRASIL-ALEMANHA (1975). Disponível em http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/8519.html. Acessado em 18/09/2012.
  26. 26. 26 É essencial acrescentar que grandes projetos construídos e a serem colocados em prática no Brasil estão recebendo apoio do governo alemão. No ano passado, por exemplo, em um Workshop de energia solar promovido pela Agência Alemã de Cooperação Internacional (GIZ, sigla em alemão) e pelo Banco de Desenvolvimento alemão (KfW Bankengruppe, sigla em alemão), a Alemanha anunciou que pretende investir cerca de € 40 milhões à € 90 milhões em projetos solares no Brasil, com foco na Copa do Mundo de 2014, para aplicação desta alternativa energética em estádios e aeroportos (CHIAERTI, 2011). Outro importante projeto que está recebendo colaboração da Alemanha é a inserção de sistemas de aquecimento solar no Programa Minha Casa Minha Vida, em que cerca de 41.449 famílias de baixa renda já foram beneficiadas só na primeira fase do projeto, no período de 2010/2011. O programa tem sido impulsionado pelo acordo de Cooperação Técnica entre a CAIXA e a GIZ, além de receber apoio da Prefeitura do Rio de Janeiro e também do Fundo Ambiental da Alemanha, o qual já forneceu 500 mil euros para instalação de aquecedores solares em habitações. Por meio dessa parceria, foram implantados 496 sistemas de aquecimento solar na Mangueira, que é o primeiro projeto-piloto, no Rio de Janeiro, conforme divulgado pela instituição financeira Caixa9 . Essas e outras ações exemplificam a cooperação bilateral já existente entre ambos os países e a necessidade de se aprofundá-la. Dessa forma, é inegável a importância da parceria Brasil-Alemanha para o desenvolvimento do setor energético no Brasil. A cooperação prevê a geração de benefícios mútuos, através de pesquisas conjuntas e atividades produtivas, o que poderá incrementar este mercado. 4.2 Legislações e Mecanismos de incentivos ao uso da Energia Solar Na Alemanha, o uso da tecnologia de painéis de energia solar térmica e fotovoltaica iniciou-se a partir da crise do petróleo (década de 70), que implicou em alterações do modelo desenvolvimentista, visando à independência de fontes convencionais de energia, como abordado pela Eletrobras Procel (2012) e Souza (2009). A partir desse período, embora com variações na taxa de crescimento, o setor alavancou no país transformando a Alemanha em uma das referências mundiais no mercado de energia solar. 9 CAIXA. Meio Ambiente. Programa Construção Sustentável. Disponível em: http://www12.caixa.gov.br/portal/public/rse/home/nossos_relacionamentos/meio_ambiente/programa_construca o_su. Acessado em: 13/11/2012.
  27. 27. 27 Segundo a Eletrobras, o sucesso do setor na Alemanha deve-se, em grande parte, aos programas de subsídios concedidos pelo governo, às leis de energia, aos mecanismos regulatórios, além do aumento dos preços de energia no mercado, que tem favorecido a expansão do uso de SAS no país. Dentre os mecanismos de incentivos existentes na Alemanha, um dos principais é Programa de Incentivos de Mercado (MAP, “Marktanreizprogramm”), que faz parte da estratégia política do governo alemão para expansão da participação de energia renovável na matriz energética do país. Este programa tem um papel fundamental na evolução do mercado de SAS da nação alemã, sendo um sistema de incentivos financeiros para desenvolvimento e uso de diversos tipos de sistemas solares térmicos, incluindo os de geração de calor para processos industriais. De acordo com o Programa Al-invest10 (2011), o MAP baseia-se na construção de sistemas de geração de calor a partir de fontes de energia renovável, além de fornecer suporte para edifícios já construídos migrarem para fontes de energias alternativas, sendo o maior programa dessa natureza na Europa. Outra norma importante para o crescimento do setor solar no país é a Lei de Energias Térmicas Renováveis (EEWärmeG), que entrou em vigor em Janeiro de 2009. Esta lei torna obrigatório o uso de fontes renováveis para obtenção de calor em novas edificações (privadas ou industriais) e, assim, cobrir parte de suas necessidades energéticas. Além de estabelecer o orçamento do MAP, esta lei outorga investimento na área de energia solar, beneficiando o crescimento do setor na Alemanha, que hoje conta com a indústria solar térmica de mais rápido crescimento do continente Europeu (AL-INVEST, 2011). De acordo com o Instituto de Energia e Pesquisa Ambiental Heidelberg (IFEU, 2011), o programa de incentivo de mercado é de grande auxílio para o projeto EEWärmeG no objetivo de atingir a quota de 14% de energias renováveis no mercado de calor até 2020. Ao mesmo tempo, o MAP é uma parte integrante desta lei, sendo equipado com um financiamento de até 500 milhões de euros por ano. Conforme os dados do Relatório do Grupo de Trabalho de Geração Distribuída com Sistemas Fotovoltaicos – GT-GDSF (SOUZA, 2009), uma importante Lei ao incentivo da energia fotovoltaica na Alemanha é a Electricity Feed-in Law, adotada em 1990. Esse marco regulatório trata da introdução da energia produzida por FRE (Fontes Renováveis de Energia) 10 O Programa AL-INVEST é um dos principais programas regionais de cooperação econômica da Comissão Europeia na América Latina.
  28. 28. 28 na rede elétrica convencional. Tal Lei baseia-se na compra obrigatória, pelas concessionárias, da energia gerada por esses sistemas fotovoltaicos, através do mecanismo de tarifa-prêmio11 . A Feed-in Law foi reformada em 1999, dando origem ao Código das Fontes Renováveis de Energia (Erneuerbare-Energien-Gesetz, EEG). A EEG, que disponibiliza tarifas de auxílio a empresas de acordo com o tipo de energia alternativa utilizada, caracteriza-se por ser um mecanismo fundamental para incentivos ao mercado alemão de energia solar. Na Europa, para receber investimento financeiro do governo, o sistema de energia térmica deve possuir um selo de qualidade, denominado Solar Keymark. Este selo foi criado para reduzir barreiras comerciais, promover o uso e certificar produtos solares térmicos de alta qualidade no mercado Europeu e também fora dele (SOLAR KEYMARK, 2010). Percebe-se que a Alemanha conta com políticas pioneiras de energia limpa, e um mercado bem desenvolvido, além de instrumentos de fomento ao uso de tecnologias energeticamente eficientes, que evidenciam sua posição de destaque no mercado solar. Já no Brasil, no que se refere às legislações para incentivo e uso da energia solar fotovoltaica, o país está nos primeiro passos, com regulamentações de abrangência ainda limitada, em que se observa uma necessidade de normatizações mais incisivas. Para sistemas isolados já existe uma regulamentação para o uso de energia fotovoltaica, atrelada ao aspecto regulatório da concessão pública de energia elétrica, apresentada nas resoluções da ANEEL 247/2006 e 286/2007. Entretanto, no Brasil não se tem uma legislação específica para energia FV, além do descrito no § 8, Art. 23 da Lei 10.438 de 2002, documento que prevê a criação de uma legislação detalhada e focada em regulamentar e estimular à energia solar fotovoltaica na região brasileira (ROVERE, 2011; MINC et al, 2011). Segue abaixo o § 8, Art. 23 da Lei 10.438 de 200212 : Para os fins deste artigo, a Eletrobrás instituirá programa de fomento específico para a utilização de equipamentos, de uso individual e coletivo, destinados à transformação de energia solar em energia elétrica, empregando recursos da Reserva Global de Reversão – RGR e contratados diretamente com as concessionárias e permissionárias. 11 No sistema de tarifa-prêmio, a energia produzida é introduzida na rede, justificando a denominação “feed-in”. Nesse mecanismo é mais vantajosos vender a energia gerada para a rede, porque a tarifa-prêmio tem um valor maior que a tarifa de energia da rede pública. O montante arrecadado pela tarifa-prêmio pago pela energia elétrica gerada pela fonte renovável é repassado aos consumidores e concessionárias (SOUZA, 2009). 12 LEI Nº 10.438, DE 26 DE ABRIL DE 2002. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/2002/L10438.htm. Acessado em: 22/11/2012.
  29. 29. 29 A elaboração de uma regulamentação com essa finalidade vem sendo planejada desde o PROINFA13 – Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica, porém a energia solar não foi inserida dentro das ações deste programa. A Lei 10.438 já previa a criação de um mecanismo de utilização de equipamentos para transformar a energia solar em elétrica, como uma ferramenta auxiliar ao seu desenvolvimento, contudo, tal mecanismo ainda não foi estabelecido (ROVERE, 2011; MINC et al, 2011). Recentemente, a ANEEL14 aprovou a Resolução Normativa Nº 482, de 17 de abril de 2012, que estabelece condições para regulamentar a microgeração e minigeração distribuída, voltadas para utilização de fontes que recebem incentivos, a exemplo da energia solar, o que demonstra pequenos avanços nas regulamentações dessa alternativa energética no Brasil. Em um aspecto um pouco diferenciado se apresenta o setor legislativo do sistema de aquecimento. Embora este mercado ainda esteja em evolução, pelas informações coletadas, constata-se que há um número maior de projetos e regulamentações para seu uso no Brasil. Segundo o relatório de acompanhamento de leis elaborado por Soares e Rodrigues (2010), até 2009 havia no país cerca de 84 Projetos de Leis (PLs) para regulamentar o uso de SAS em vários municípios brasileiros. Já foram aprovados 28 leis, entre municípios e estados. De acordo com o estudo, dentre as cidades que possuem leis que obrigam o uso de SAS estão Juiz de Fora (MG), Varginha (MG), Ribeirão Preto (SP), Jundiaí (SP), Marília (SP), Franca (SP), entre outras. O município de São Paulo (SP) apresenta uma das mais completas leis sobre energia solar – 14.459/2007, regulamentada pelo decreto 49.148/2008, que dispõe sobra a instalação de SAS de água em novos edifícios na cidade – mas até 2009 não havia estatísticas sobre construções que aderiram a proposta da lei. As cidades do Rio de Janeiro (RJ) e Belo Horizonte (MG) apresentam, cada uma delas, 4 projetos de lei solar, que resumidamente se remetem a obrigatoriedade de instalação de Sistemas de aquecimento de água solar em novas construções. 13 O Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), conforme descrito no Decreto nº 5.025, de 2004, foi instituído com o objetivo de aumentar a participação da energia elétrica produzida por empreendimentos concebidos com base em fontes renováveis, como a eólica, biomassa e pequenas centrais hidrelétricas (PCH) no Sistema Elétrico Interligado Nacional (SIN). Disponível: http://www.mme.gov.br/programas/proinfa. Acessado em 24/09/2012. 14 “A diretoria da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) aprovou hoje (17/04) regras destinadas a reduzir barreiras para instalação de geração distribuída de pequeno porte, que incluem a microgeração, com até 100 KW de potência, e a minigeração, de 100 KW a 1 MW. A regra é válida para geradores que utilizem fontes incentivadas de energia (hídrica, solar, biomassa, eólica e cogeração qualificada)”. Disponível em: http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/noticias/Output_Noticias.cfm?Identidade=5457&id_area=90. Acessado em 15/10/2012.
  30. 30. 30 Quanto às leis e projetos estaduais o estado do Rio de Janeiro é o único do país que possui uma lei de obrigatoriedade em vigor - Lei 5184/2008, a qual dispõe sobre o uso obrigatório de pelo menos 40% de aquecimento de água por energia solar em prédios públicos. Em São Paulo, o PL 111/2009 entrou em tramitação em 2009 na Assembleia Legislativa, projeto que trata do incentivo ao uso de SAS. Já em Goiás foi aprovada a lei 16.488/2009, que cria um programa para incentivo à energia solar. Ainda segundo Soares e Rodrigues (2010) no Brasil existem nove projetos de leis de caráter Federal que se associam à energia solar, em que boa parte está em tramitação conjunta com outros PLs. O que mais possui projetos apensados15 é o 630/2003, que se remete a criação de um fundo para financiar e promover a geração de energia elétrica a partir das fontes solar e eólica. No país ainda não foi aprovada uma lei federal que abrangesse a energia solar para aquecimento de água. Verifica-se que o arcabouço legislativo para energia solar no Brasil ainda não apresenta um nível de maturidade que garanta a sua efetivação. Há poucas políticas de regulamentação e embora exista um número considerável de projetos, mais especificamente para a área de aquecimento, apenas uma pequena parte está em vigor, dependendo de medidas e ações conjuntas nas esferas federal, estadual e municipal para promover sua evolução. Assim, como argumenta Julio Bueno, secretário de Desenvolvimento, a participação governamental é essencial, sendo a partir dela que se obtém a política energética nacional (OLIVEIRA, 2011). Nesse sentido, visto os contextos regulatórios dos países aqui destacados, para o Brasil, a Alemanha é um exemplo de como desenvolver programas para estimular e tornar viável o uso da energia solar. De acordo com Guimarães e Xavier (2009), essa aliança concretizada virá fortalecer projetos nacionais. Dentre os programas, pode-se destacar o PROINFA e o PROCEL16 , que é um Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica. Assim, tais notações ratificam a importância de aprofundar e fortalecer a parceria Brasil-Alemanha, que através do intercâmbio tecnológico, poderá favorecer o mercado de energia solar ainda incipiente no país. 15 Um processo apensado significa que está tramitando em conjunto com outros (SOARES e RODRIGUES, 2010). 16 “O objetivo do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) é promover a racionalização da produção e do consumo de energia elétrica, para que se eliminem os desperdícios e se reduzam os custos e os investimentos setoriais. O Procel foi criado em dezembro de 1985 e em 18 de julho de 1991, o Procel foi transformado em programa de governo, tendo sua abrangência e suas responsabilidades ampliadas”. Disponível em http://www.eletrobras.com/elb/procel/main.asp?TeamID={67469FA5-276E-431F-B9C0- 6F40630498EE}. Acessado em 24/09/2012.
  31. 31. 31 4.3 Panorama do potencial e mercado de energia solar no Brasil e Alemanha Com a maior parte de seu território localizada na região intertropical, o Brasil é privilegiado pela abundante radiação solar, onde o sol aparece em média 280 dias por ano, segundo Ortiz (2005). De acordo com o Atlas Brasileiro de Energia Solar (PEREIRA et al, 2006), apesar das diferentes características climáticas no Brasil, a média anual de irradiação global apresenta boa uniformidade. A menor irradiação solar observada foi de 4,25 kWh/m², registrada em Santa Catarina, e o valor máximo identificado foi de 6,5kWh/m², no estado da Bahia. Na figura 6 pode-se observar as médias sazonais da radiação solar global sobre o território brasileiro. Figura 6 – Radiação Solar Global – Médias Sazonais. Fonte: Atlas Brasileira de Energia Solar – PEREIRA et al, 2006.
  32. 32. 32 Sob uma análise preliminar visual das médias sazonais constata-se que a amplitude17 de irradiação solar é pequena sobre o Brasil. Praticamente todo o ano a incidência solar mantém uma regularidade, salvo no período de inverno, em que se observa uma baixa na intensidade do sol sobre a região sul e parte do litoral da região sudeste. De acordo com Pereira et al (2006), os índices de irradiação solar global em qualquer região brasileira (1500-2500 kWh/m²) são superiores aos da maioria dos países do continente europeu, como a Alemanha (900-1250 kWh/m²). Figura 7 – Irradiação solar – Brasil (a) / Irradiação solar – Alemanha (b). Média anual da radiação global incidente no plano horizontal. Fontes: SALAMONI e RÜTHER, 2007; GEOMODEL SOLAR, 2011. Em uma análise comparativa, a superioridade brasileira sobre a Alemanha na capacidade do recurso solar também é confirmada por Salamoni e Rüther (2007). Conforme apresentado na figura 7, nota-se que os índices solares anuais da região menos ensolarada do Brasil, que possui estimativas de 1642 kWh/m², estão acima dos valores encontrados na área de maior incidência solar da Alemanha, que recebe 1300 kWh/m². Constata-se que o Brasil, com grande potencial para aproveitamento de energia solar, possui uma importante vantagem sobre a Alemanha, no que diz respeito aos níveis de 17 Amplitude: “Amplitude térmica, distância entre as temperaturas extremas medidas durante períodos variáveis da mesma estação. É a diferença entre os preços atingidos por uma determinada ação (máximo e mínimo) em determinado período de tempo. f. O mesmo que amplidão”. Disponível em http://www.dicionarioweb.com.br/amplitude.html. Acessado 27/09/2012.
  33. 33. 33 radiação solar. No entanto, apesar de apresentar melhores condições climatológicas, o país possui uma capacidade total de coletores planos e à vácuo em operação em torno de 16,8 kWth/1000 habitantes. Valor este que está bem atrás da Alemanha, que expressa uma capacidade de 112,2 kWth/1000 habitantes, como ilustrado no gráfico 1 abaixo. Gráfico 1 – Capacidade total de placa plana de vidro e coletores a vácuo em operação em kWth por 1.000 habitantes até o final de 2010. Fonte: IEA. Solar Heat Worldwide – 2012a. Em relatório recente divulgado pela REN2118 (2012), na análise dos indicadores do mercado de energia solar, a Alemanha ocupou posições de destaque no ranking mundial. No que se refere aos acréscimos de investimentos anuais no mercado de energia solar, no setor fotovoltaico o país ficou na segunda colocação, atrás apenas da Itália. Quanto às adições no setor solar térmico, em 2011 a Alemanha ficou na terceira posição, atrás da China que passou a dominar o mercado global de coletores solares de aquecimento de água, e da Turquia que vem crescendo neste setor. Segundo a REN21 (2011), em 2010 as novas instalações de sistemas solares diminuíram no mercado europeu, devido à recessão econômica e crise financeira na Europa. Entretanto, a Alemanha ainda se manteve entre os principais países do setor, tanto em 2010, 18 A REN21 – Rede de Políticas de Energia Renovável para o século 21 – busca promover políticas apropriadas para uso sábio de energias renováveis em economias em desenvolvimento e desenvolvidas. Essa rede conecta governos, indústrias, organizações não governamentais, entre outras parceiras, e também colabora para fortalecer a rápida expansão das fontes energéticas alternativas no mundo (REN21, 2012).
  34. 34. 34 quanto em 2011, ano em que encerrou na terceira posição na capacidade existente de aquecimento solar, além de ser líder no mercado de energia fotovoltaica, como apresentado na tabela 1. Tabela 1 – Indicadores selecionados e os cinco países Top. CAPACIDADE TOTAL ATÉ O FINAL DE 2011 ADIÇÕES ANUAIS EM 2011 Fonte: REN21, 2012 (Adaptado). O mercado brasileiro de aquecimento solar tem crescido nos últimos anos. O país acrescentou cerca de 0,6 GWth em 2010 com a instalação de coletores solares, a maioria nos estados do Sudeste (REN21, 2011) e em 2011 subiu para a quinta posição entre os principais países no mundo neste mercado, como pode ser visto na tabela 1 acima. Gráfico 2 – Principais países no mercado de energia solar no Mundo. Fonte: ANDRADE & CANELLAS, 2012.
  35. 35. 35 Em uma análise geral do desenvolvimento de energia solar, segundo Andrade & Canellas (2012), dos sete países que detêm cerca de 85% da capacidade solar no mundo, a Alemanha está à frente, com uma participação de 37% desse total, como apresentado no gráfico 2. O Brasil é privilegiado pela abundância de radiação solar incidente sobre o país, entretanto não tem aproveitado este recurso como poderia. A Alemanha, por sua vez, mesmo com menores índices de radiação solar está à frente do Brasil na geração dessa energia proveniente do sol. Atualmente, a sociedade caminha em uma busca crescente por fontes alternativas de energia, em que um dos objetivos visados pelos países é tornar a sua matriz energética cada vez mais limpa. Nesse aspecto, visto que energia solar é uma fonte renovável, é importante que se estude e analise sua participação na matriz energética.
  36. 36. 36 5. ANÁLISE DA MATRIZ ENERGÉTICA A matriz energética é o conjunto das fontes de energia utilizadas por um país, região, ou sociedade. Geralmente, o governo de cada país realiza uma análise do balanço de sua matriz, como ferramenta importante para orientar o planejamento do mercado energético, objetivando garantir adequados consumo e produção de energia e o uso racional dos recursos naturais da nação. A matriz energética expressa a participação da cada fonte no consumo total de energia de uma sociedade. O consumo de energia é caracterizado como um importante indicador de desenvolvimento econômico e grau de qualidade de vida de um país. Geralmente, a percepção que se tem é que quanto maior é o consumo de energia de uma nação, maior desenvolvimento econômico ela possui. De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL (2008), os 30 países desenvolvidos que compõem a Organização para Cooperação de Desenvolvimento Econômico (OCDE) são considerados, historicamente, os maiores consumidores de energia no mundo. Embora tenha ocorrido uma redução de sua participação no consumo mundial de energia, passando de 60,3% em 1973 para 42,5% em 2010, a OCDE ainda é responsável por uma expressiva demanda energética, em que apresenta um consumo equivalente a quase 3.688 Mtoe19 (IEA, 2012b). Esta redução na participação mundial deve-se ao crescimento relativo dos demais países. Os emergentes, como o Brasil, têm apresentado um crescimento do consumo de energia. Conforme os dados divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (2012), em 2010 o consumo de energia per capita20 foi o mais elevado desde 1992 (quando o consumo foi de cerca de 36 GJ/hab21 – de acordo com o IBGE22 ), atingindo 52,9 GJ/hab. Segundo o IBGE, esse aumento está associado ao nível de desenvolvimento que o Brasil tem alcançado e também a maior acessibilidade a bens de consumo existente para os brasileiros, especificamente equipamentos elétricos ou bens de consumo duráveis. 19 Milhões de toneladas equivalentes de petróleo. 20 Consumo de energia que cada pessoa consumiu em um determinado ano (IBGE, 2012). 21 Gigajoules por habitante. 22 Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/imprensa/ppts/0000000118.pdf. Acessado em: 12/11/2012.
  37. 37. 37 De acordo com os dados da British Petroleum – BP (2012), o consumo de energia primária na Alemanha foi de 306.4 milhões de toneladas de óleo equivalente em 2011. Considerando que a população alemã soma cerca 81.305.856 de habitantes (CIA, 2012), verifica-se que, em média, o consumo per capita de energia no país em 2011 foi de aproximadamente 3,77 toneladas de óleo equivalente. Já o Brasil, possui uma população com cerca de 199.321.413 de habitantes (CIA, 2012) e um consumo de energia primária de 266.9 milhões de toneladas de óleo equivalente, segundo dados de 2011 da BP (2012). Dessa forma, verifica-se que o consumo de energia primária per capita no país brasileiro é de aproximadamente 1,34 toneladas de óleo equivalente, bem abaixo do consumo per capita encontrado na Alemanha. Vale destacar que o consumo de energia per capita está associado de forma direta ao nível de renda da população e também ao PIB – Produto Interno Bruto (EPE, 2011a). Sob o enfoque econômico constata-se que quanto maior for o PIB de um país maior será o seu desenvolvimento, por conseguinte, maior consumo de energia per capita. No quadro brasileiro percebe-se que o PIB e o consumo de energia per capita caminham em um crescimento alinhado, em que se constata uma evolução similar para relação entre ambas as variáveis, como apresentado no gráfico 3. O ajuste das retas confirma a relação direta das variáveis em questão. Gráfico 3 – PIB x Consumo de Energia Elétrica – Brasil. Fonte: FURNAS, 2011. A projeção da EPE (2011a) para o Brasil é que haja uma elevação no consumo de energia elétrica per capita no período 2010-2020. Essa elevação ocorrerá juntamente à previsão do crescimento do PIB brasileiro, como pode ser visto no gráfico 4, o qual apresenta a relação do consumo de energia elétrica per capita e o PIB de alguns países no mundo.
  38. 38. 38 Gráfico 4 – Consumo de eletricidade per capita versus PIB per capita. Fonte: EPE – Projeção de demanda de energia elétrica, 2011a. Um balanço geral da análise do gráfico 4 confirma que quanto maior o PIB per capita maior o consumo de energia do país. Constata-se também que as nações que apresentam elevados PIB e consumo de energia per capita são, predominantemente, países desenvolvidos, como EUA, Alemanha e Canadá. A elevação do consumo de energia no Brasil está associada ao maior aquecimento do mercado nos últimos anos e pelo aumento da oferta de crédito ao consumidor, estimulando a compra de bens de consumo, como aparelhos elétricos e, consequentemente, na maior demanda de energia (EPE, 2011b). Logo, como argumentam Cabral e Vieira (2012), se a população passa a ter maior poder de compra, a tendência é que o consumo de energia também se eleve. Para os próximos anos espera-se um crescimento deste consumo para o Brasil até 2020, como comprova o gráfico 4. 5.1 Matriz energética brasileira As energias renováveis possuem uma participação bastante expressiva na matriz energética brasileira. Conforme publicado pela KPMG International (2012), o Brasil é considerado o sexto maior investidor do mundo em fontes alternativas, além de ser o mais
  39. 39. 39 avançado país da América do Sul, no que diz respeito ao desenvolvimento das energias renováveis, segundo Braga (2008). De acordo com os Resultados Preliminares do Balanço Energético Nacional – BEN (EPE, 2012b), a participação de renováveis no país manteve-se num patamar elevado de 44,1% em 2011. Embora tenha ocorrido uma pequena redução de um ponto percentual em relação ao ano anterior, o Brasil ainda se manteve bem acima da média mundial (13,3%) e dos países da OCDE23 (8%) da participação de energias renováveis na matriz, como pode ser observado no gráfico 5. Gráfico 5 – Participação de renováveis na matriz energética – Brasil e Mundo. Fonte: Resultados Preliminares – BEN (EPE, 2012b). Vale ressaltar que, já na matriz elétrica brasileira, a participação de renováveis teve um aumento de 2,5%, ampliou-se para 88,8% em 2011. Neste setor destaca-se a produção hidroelétrica, que respondeu por 81,7% do total de energia elétrica, como ilustrado no gráfico 6. Apesar de ser uma fonte renovável e considerada limpa, alguns questionamentos podem e devem ser feitos. A construção de grandes hidrelétricas no país vem deixando claro os antagonismos e a discussão sobre o tema. Os principais questionamentos referem-se aos 23 “A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico – OCDE, cuja sede é em Paris, França, é uma organização internacional composta por 34 membros. A OCDE foi fundada em 14 de dezembro de 1961, sucedendo a Organização para a Cooperação Econômica Europeia, criada em 16 de abril de 1948.” Disponível em: http://www.fazenda.gov.br/sain/pcn/PCN/ocde.asp. Acessado em 09/10/2012.
  40. 40. 40 danos socioambientais, como inundações de áreas habitáveis, submersão de regiões verdes e deslocamento de populações ribeirinhas. Gráfico 6 – Matriz Elétrica Brasileira – 2011. Fonte: BEN - Resultados preliminares. EPE, 2012b. Mesmo o Brasil tendo grande capacidade de geração de energia, a crise energética de 2001 e eventuais apagões24 , como o ocorrido em outubro deste ano25 , junto à crescente demanda por energia no país evidenciam a necessidade de diversificar a matriz energética brasileira e diminuir a dependência da hidroeletricidade e de fontes poluentes. Nesse aspecto, é preciso que se amplie a participação de outras fontes, tal como a solar, que ainda não exerce um papel representativo no Brasil. Isso ocorre, em grande parte, devido ao seu elevado custo tecnológico, que dificulta a expansão de seu uso, e às políticas e legislações que favorecem o desenvolvimento de outras tecnologias, como o GLP e o gás natural (EKOS BRASIL e VITAE CIVILIS, 2010). Embora haja obstáculos para disseminação dessa fonte no Brasil, é importante destacar que seus benefícios a tornam uma fonte promissora, não só na região brasileira como também em outros países. 24 "Apagão" é um termo que designa interrupções ou falta de energia elétrica frequentes, como Blecautes (do inglês blackout) de maior duração (ÉPOCA, 2012). 25 “O apagão da noite de quarta-feira (03/10/2012) atingiu ao menos 2,667 milhões de clientes de 13 estados do país. Nivalde de Castro, do Grupo de Estudo do Setor de Energia Elétrica da UFRJ alerta para a frequência de apagões, problema que pode aumentar em 2013.” (O GLOBO, 2012a).
  41. 41. 41 Desse modo, como argumentam Cabral e Vieira (2012), “proporcionar investimentos para ampliação do setor solar e inserir essa fonte na matriz brasileira é fundamental para que se caminhe em direção a uma dependência cada vez menor da energia de origem fóssil...” e consequentemente possibilitar maior segurança energética para o país. Segundo Altino Ventura, Secretário Nacional de Planejamento e Desenvolvimento Energético, com a queda anual de 15% a 20% do preço da energia solar, dentro de cinco anos essa fonte será competitiva e passará a integrar a matriz energética brasileira (ABDALA, 2012). Ainda de acordo com o Secretário, o ritmo da expansão da energia solar dependerá da evolução do mercado. A média do preço do mercado brasileiro de fontes de energia está entre R$ 100,00 e R$ 130,00 por megawatt-hora. A energia eólica possuía um custo de R$180,00 por MWh. Só se passou a ter um “valor razoável” após o leilão de energia, em que o custo desta fonte foi reduzido para R$150,00, ficando mais próximo do preço médio de comercialização. Desta forma, as regras de mercado (demanda e oferta) são usadas para ajustar custos e receitas, alinhando tecnologias novas mais rapidamente às curvas de aprendizado. A curva de aprendizagem é a representação gráfica da evolução do aprendizado de um determinado método, refletindo aquilo que o indivíduo aprendeu ao longo tempo (HULLEY, 2001 apud PEREIRA, 2005). A ideia dessa curva é que na proporção em que o indivíduo refaz uma tarefa, o tempo que ele levará para repeti-la se reduz gradualmente pelo fato de ocorrer um aprendizado do processo (NETO, 2008). Nesse sentido, na medida em que se investe em tecnologias e desenvolvimento do setor de energia solar no Brasil maior será o conhecimento e aprendizado sobre o processo de expansão dessa alternativa, sob um menor tempo, em função da aprendizagem do comportamento deste mercado. É o que se espera que aconteça com a energia solar. Como esta fonte já vem sendo desenvolvida há mais tempo lá fora, e principalmente na Alemanha, os ganhos de uma cooperação tecnológica são visíveis. Em relação ao preço da energia solar, este ainda é bem elevado, sendo superior ao da energia eólica e está entre R$300,00 e R$ 400,00 MWh, muito acima do valor médio do mercado de energia, caracterizando-se um preço pouco competitivo. Este mercado ainda é incipiente no país, dada as suas possibilidades. Os ganhos de escala entre matéria prima e produção só ocorrem com o tempo e com o avanço da tecnologia disponível. Segundo Morrissy (2012), ganho de escala é quando se tem um processo produtivo que permite alcançar a máxima utilização de fatores produtivos, visando obter baixos custos
  42. 42. 42 de produção e ampliação de bens e serviços. Esse ganho ocorre quando se tem um incremento na quantidade produzida, sem que tenha tido uma elevação proporcional ou superior no custo de produção. Tal conceito aplicado à indústria solar implica dizer que atingir o ganho de escala no mercado de energia solar permitirá maior rendimento produtivo, o que poderá possibilitar queda no custo da tecnologia e, por conseguinte, maior competitividade desta fonte de energia. O Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social - BNDES (TERRA, 2012), estima que o setor de energia solar passará por um “boom” no Brasil, semelhante ao ocorrido com o setor eólico. O Brasil tem a possibilidade de se tornar um grande polo exportador de sistemas FV, principalmente na América do Sul. O mercado de energia solar no país será beneficiado pelo apoio financeiro e técnico anunciado pelo BNDES e pelas regulamentações a serem estabelecidas pela ANEEL, o que somarão esforços para introdução desta fonte na matriz energética brasileira. Como alerta Carlos Alexandre Príncipe Pires, o coordenador geral de Eficiência Energética do Ministério de Minas e Energia, a inserção da energia solar na matriz energética brasileira dependerá da existência de uma robusta cadeia produtiva e de sua viabilidade econômica (RESVISTA SOL BRASIL, 2010). O Brasil tem caminhado para tornar acessível essa tecnologia, pois segundo a EPE (2012a), a geração distribuída de energia solar já é economicamente viável em alguns casos no país. Compreende-se que o peso da fonte solar no conjunto de energias no Brasil ainda é bastante pequeno, não sendo visível sua participação percentual na matriz energética brasileira. Tal fato exige uma análise aprofundada, acompanhada de maiores estudos e investimentos tecnológicos e financeiros na área. 5.2 Matriz energética alemã A participação de energias renováveis na matriz energética alemã vem se ampliando ao longo dos anos. Em 2011, a geração bruta de energia na Alemanha foi de 612 bilhões de quilowatts. No mesmo ano, as fontes renováveis expressaram uma participação de 20% do total de produção energética, dos quais 3% foram gerados através da energia fotovoltaica, como ilustrado no gráfico 7.
  43. 43. 43 Gráfico 7 – Produção bruta de eletricidade por fontes de energia 2011. Fonte: BDEW26 , 2011 Em 2011 a fonte FV apresentou grande potencial de geração de energia elétrica, em que expressou um produção de cerca de 20.000 GWh, com uma taxa de crescimento acima da biomassa, eólica e hídrica, conforme destacado no gráfico 8. Gráfico 8 – Fornecimento de eletricidade a partir de fontes renováveis de energia na Alemanha (1991-2011). Fonte: Revista BDEW (2012) 26 BDEW. Bundesverband der Energie und Wasserwirtschaft - Associação Federal de Energia e Água.
  44. 44. 44 Segundo as estimativas da BDEW (2012), no primeiro semestre de 2012, a Alemanha bateu o recorde com uma participação superior a 25% de fontes renováveis no abastecimento do consumo de eletricidade no país. Cerca de um quarto da demanda energética da Alemanha, quase 67,9 bilhões de quilowatts-hora, foi produzido por meio de fontes alternativas, um valor acima dos 20% (56,4 bilhões de kWh) registrados no mesmo período em 2011. Ainda segundo a BDEW, no fornecimento de eletricidade por meio de fontes alternativas, a energia fotovoltaica foi a que mais cresceu na Alemanha, apresentando um aumento de 47% na contribuição energética no primeiro semestre de 2012. Essa fonte de energia foi responsável por 5,3% do suprimento da demanda de energia no país. Sobre a discussão do uso de energia, é necessário abordar que, segundo noticiado pela BBC Brasil (2011), devido aos danos gerados à população pelo grande terremoto em 2011 no Japão, que danificou a central nuclear de Fukushima, criaram-se diversas manifestações na Alemanha. Os protestos levaram ao Governo anunciar o fechamento de todas as usinas no país até 2022. Tal acontecimento exige, para contínuo atendimento da demanda, o desenvolvimento de alternativas energéticas, cenário que traz uma oportunidade para proporcionar maior expansão de fontes renováveis no país, na qual se insere a energia solar. Nesse novo desafio, a Alemanha já tem criado programas para expansão do uso da solar e ampliação da oferta de energia. Como exemplo destaca-se um ousado projeto chamado “DESERTEC”, que se remete a criação de uma mega usina solar no deserto do Saara (Norte do continente Africano). Este projeto, que será abordado no capítulo de tendências tecnológicas (cap. 8), é uma iniciativa importante para garantir também o suprimento da demanda de energia na Alemanha e compensar a redução da produção de energia. Além disso, vale destacar que é na cidade de Brandemburgo, Alemanha, que se encontra instalada a usina solar Senftenberg, considerada a maior usina solar do mundo (MAGALHÃES, 2012). A central de Senftenberg, inaugurada em 2011, tem uma capacidade de 78 megawatts. Essa usina está agregada a um grande parque solar alemão, o qual apresenta um potencial de geração de energia de 166 MW, sendo um artifício importante para fortalecer o mercado solar no país (LIPINSKI, 2011).
  45. 45. 45 6. MERCADO DE ENERGIA SOLAR No Brasil, o mercado de aquecimento solar iniciou-se em 1970, motivado pela crise do petróleo, mas somente a partir dos anos 90 é que o setor apresentou taxas de crescimento mais expressivas, principalmente após a implantação do Programa Brasileiro de Etiquetagem – PBE27 , como argumenta Prado et al (2007). No âmbito desse Programa originou-se o PBE Solar, que juntamente ao Selo Procel Eletrobras estabelecem o padrão, a qualidade e desempenho dos sistemas de aquecimento, de modo a influenciar o mercado e favorecer a compra de produtos mais eficientes, conforme abordado pela Eletrobras Procel (2012). Segundo a Revista Sol Brasil (2012, p. 8) a capacidade solar instalada no Brasil cresceu cerca de 21,1% no ano de 2010 e ainda alcançou a marca de 6,11 milhões de coletores em operação. Em 2010, o setor brasileiro de aquecimento solar ocupou a 6ª posição no cenário mundial de energia solar térmica, com uma capacidade de 4,278 MW, como ilustrado no gráfico 9, e o quinto lugar em 2011 (Ver tabela 1, p. 34). Gráfico 9 – Capacidade total de coletores de água instalados vitrificado e não vitrificado em operação nos 10 principais países até o final de 2010. Fonte: IEA (2012a) 27 “Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) de Coletores Solares Planos, resultante de um esforço conjunto do governo brasileiro, representado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), da Eletrobras Procel, da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) e da Abrava” (ELETROBRAS, 2012)
  46. 46. 46 Quanto à Alemanha, embora apresente um mercado fortalecido e esteja entre as principais posições em relação à capacidade total de coletores, é importante salientar que o setor de aquecimento solar no país apresentou variações nos últimos anos. Como apresentado no gráfico 10, o mercado europeu de coletores fechados registrou uma queda entre 2008 e 2010. Esta redução se atribui a desaceleração do mercado alemão de 23% (2009) e de 29% (2010), cujo governo, motivado pela grave crise financeira na Europa, decidiu retardar parte dos investimentos direcionados ao MAP, resultando na queda do mercado alemão e, por conseguinte, europeu. Contudo, com a persistência do setor, os fundos foram novamente acionados, reafirmando a importância do programa de incentivo de mercado para inserção de fontes alternativas de energia no país (ELETROBRAS PROCEL, 2012; REVISTA CLIMATIZAÇÃO, 2011; ERA SOLAR, 2011). Gráfico 10 – Evolução dos mercados da UE e suíço (coletores vitrificados). Fonte: European Solar Thermal Industry Federation - ESTIF, 2012. Como já abordado neste estudo, hoje a Alemanha está em primeiro lugar no mercado europeu na capacidade instalada de painéis solares térmicos. O país ocupa a 3ª posição no ranking entre os 10 principais países no mundo na capacidade de coletores instalados em operação, com uma participação de 9,604 MW em 2010, como apresentado no gráfico 9. No Brasil, o uso de sistemas fotovoltaicos também teve início no final da década de 70. O mercado passou por diversas barreiras, e uma das ferramentas de estímulo ao setor foi o PRODEEM (Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios), formado na década 90, que colaborou para promover a expansão de sistemas fotovoltaicos em cerca de 7000 comunidades em todo o Brasil, segundo abordado por Souza (2009).
  47. 47. 47 A energia fotovoltaica no país ainda não possui uma participação expressiva, mas os avanços no setor criam boas estimativas para o mercado. De acordo com a Bloomberg (2012) o Brasil é um dos países que atingiram o “grid parity”28 (paridade de rede), o que permite afirmar que em alguns casos a instalação de módulos solares em substituição a compra de eletricidade da rede pode se tornar um investimento vantajoso para os consumidores. Contudo, o Brasil ainda precisa superar alguns entraves no setor. Segundo o Prof. Ricardo Rüther (RÁDIO CBN, 2010), duas grandes dificuldades para se produzir energia elétrica a partir da luz do sol no país são o pouco conhecimento que as pessoas possuem dessa fonte alternativa e o preço ainda pouco competitivo desta tecnologia, pois grande parte dos equipamentos que compõem os sistemas solares é importada. De acordo com o Professor, o Brasil tem a oportunidade de fomentar a indústria solar, pois além de ser privilegiado pela abundância de incidência do Sol, o país é um dos maiores produtores da principal matéria-prima utilizada na construção de painéis solares, que é o silício. Além disso, o Brasil também é um grande exportador de silício de grau metalúrgico, que tem baixo valor agregado. Entretanto para produzir painéis solares, a nação brasileira ainda necessita importar o silício beneficiado, de alto valor agregado, o que eleva o preço dos sistemas e o torna menos acessível. Rüther argumenta que a o Brasil precisa de um programa de estímulo para o estabelecimento de uma indústria que agregue valor a matéria-prima dentro do país, fazendo uso não só do “sol brasileiro”, mas também de equipamentos produzidos aqui. A expectativa, segundo o Professor, é que ainda nessa década seja mais rentável instalar um gerador solar para produzir energia do que comprá-la da concessionária. Iniciativas para viabilizar esse novo modelo de geração de energia elétrica já têm sido adotadas e executadas no país. Como já comentado, a ANEEL aprovou, em abril deste ano, normas para diminuir os obstáculos para implantação de geração distribuída de pequeno porte a partir de algumas fontes renováveis, incluindo a solar, que serão fundamentais para regulamentar e promover ampliação desta fonte de energia no país. Segundo a EPE (2012a), o Brasil possui atualmente cerca de 20MW de capacidade de geração de energia solar fotovoltaica. De acordo com o documento sobre as “Perspectivas do Mercado Global para Energia Fotovoltaica até 2016” (EPIA, 2012), com a regulamentação deste segmento, juntamente aos avanços na área solar fotovoltaica e a conscientização da 28 “A paridade de rede ou paridade tarifária é atingida quando o preço da energia fotovoltaica e o preço da energia convencional são os mesmos para o usuário final” (SALAMONI, 2009).
  48. 48. 48 população, o mercado poderá atingir ou até mesmo ultrapassar 1 GW em 2016, capacidade similar ao potencial atual da Alemanha. De acordo com Ferraz (2012), a Alemanha ainda não atingiu a paridade tarifária, necessitando de subsídios para inserir essa fonte em sua matriz energética. Por meio dos investimentos e incentivos, o país tem conseguido sustentar a sua posição de destaque no setor. Na Alemanha, o mercado de energia solar teve um início semelhante ao do Brasil. O uso da energia solar (térmica e fotovoltaica) no país europeu também surgiu com a primeira crise do petróleo, o que gerou questionamentos mais fortes e modificações do pensamento social e econômico da população alemã. Para se tornar independente das fontes tradicionais de energia, o país começou a buscar meios alternativos para aquecimento de água e geração de energia elétrica, passando a criar incentivos para o mercado de energia solar, conforme abordado pela Eletrobras Procel (2012). Segundo a REN21 (2012), a quantidade de projetos e instalações de sistemas fotovoltaicos continua a crescer em todo mundo. Em março de 2012 pelo menos 12 países apresentaram plantas solares superiores a 20MW e a Alemanha liderou o caminho, com as suas grandes instalações, que lhe renderam uma produção energética em torno de 1,1 GW, a frente da Espanha (480 MW) e Estados Unidos (338 MW). Além disso, como pode ser percebido no gráfico 11, em 2011, a nação alemã correspondeu a 35,6% da capacidade operacional em energia fotovoltaica entre os 10 principais países deste mercado no mundo. Segundo Souza (2009), o mercado fotovoltaico é o setor com o maior número quantitativo de indústrias e empresas de planejamento e desenvolvimento no país. Gráfico 11 – Capacidade operacional Solar FV, Top 10 países de 2011. Fonte: REN21, 2012.
  49. 49. 49 Quanto aos sistemas conectados a nação alemã ficou em segundo lugar, com cerca de 7,5 GW, atrás apenas da Itália, que com 9,3 GW liderou o mercado de sistemas fotovoltaicos conectados em 2011 (EPIA, 2012). No que se refere aos custos da energia, segundo a Europe’s Energy Portal29 , no país alemão o custo por kWh de eletricidade, para um consumo de 3.500 kWh/ano é de € 0.2541, e para um consumo de 7,500 kWh/ano o preço fica em torno de € 0.2406. Quanto à produção fotovoltaica na Alemanha, em abril/2010, o preço da eletricidade gerada por esta fonte variou entre 0.29 – 0.55 €/kWh, comparativamente mais cara. Quanto ao Brasil, na tabela 2, podem-se observar os valores de referência internacional e os valores brasileiros para custos de investimento em sistemas fotovoltaicos. A tabela permite constatar que os valores brasileiros, para os setores residencial e industrial, são superiores aos valores de referência internacional, que junto ao elevado preço da energia solar fotovoltaica centralizada no Brasil, em torno de R$400 por MWh, torna o mercado menos competitivo no país. Tabela 2 – Custo de investimento em sistemas fotovoltaicos. Potência Referência Brasil R$/kWp 30 Referência Internacional R$/kWp Residencial (4-6 kWp) 7,66 6,125 Residencial (8-10 kWp) 6,89 5,5125 Industrial (≥1.000 kWp) 5,20 4,165 Fonte: Elaborada a partir de dados da EPE (2012a). Segundo as estimativas da EPE (2012a), através de incentivos para redução de impostos sobre os equipamentos solares, o custo nivelado de geração fotovoltaica no Brasil fica em aproximadamente 0,524 R$/kWh para um potência de 5 kWp e de 0,470 R$/kWh para 10 kWp no setor residencial, enquanto que para o segmento industrial o custo é de 0,366 R$/kWh para um potência de1.000 kWp. A média31 dos valores tarifários das concessionárias de energia no país, com base nos dados divulgados pela ANEEL32 , confere uma tarifa nacional média de aproximadamente 29 EUROPE’S ENERGY PORTAL. Disponível em: http://www.energy.eu/. Acessado em 06/11/2012. 30 A medida de potência energética, “Watt-pico” (Wp), é uma unidade utilizada que está normalmente relacionada à energia produzida por sistemas fotovoltaicos.
  50. 50. 50 0,34 R$/kWh. A menor tarifa (ELETROPAULO33 ) e maior tarifa (UHENPAL34 ) são, respectivamente, 0,29114 R$/kWh e 0,46079 R$/kWh. O mercado começa no ponto onde há maior competitividade, ou seja, nas regiões em que a tarifa de energia elétrica é elevada Assim, com a soma de tributos e encargos sobre as tarifas de energia convencional e com a queda esperada do preço da tecnologia fotovoltaica, o custo da energia solar ficará mais próximo da paridade tarifária e, consequentemente, de sua viabilidade. 31 Média dos valores tarifários das concessionárias CEMIG (MG), LIGHT (RJ) e ELETROPAULO (SP), responsáveis pelo fornecimento de energia dos maiores centros urbanos do Brasil. 32 ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Tarifas Residências Vigentes. Disponível: http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/tarifaAplicada/index.cfm?fuseaction=tarifaAplicada.mostrarFrmValorOrden ado&tipoOrdenacao=valor&ordenacao=asc&dataVigPesq=06/11/2012&ativaMenu=1.Acessado em 06/11/2012. 33 Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo. 34 Usina Hidroelétrica Nova Palma.
  51. 51. 51 7. SEGMENTAÇÃO DO MERCADO A energia solar pode ser aplicada em diversos segmentos sociais, como o residencial, comercial, público, industrial entre outros. Os setores residencial e industrial são responsáveis pela maior parte do consumo de energia elétrica no Brasil. Corresponderam a 68% do consumo brasileiro de eletricidade em 2010 (ELETROBRAS PROCEL, 2012). O uso da energia solar é uma ótima alternativa para atender o consumo de energia em ambos os setores, tanto no Brasil quanto na Alemanha. Enquanto o país alemão apresenta um mercado solar desenvolvido, o Brasil se apresenta com um grande potencial para instalação de telhados solares fotovoltaicos, sendo ainda irrisória sua aplicação na indústria, o que demanda maiores estudos nessa área. 7.1 Energia solar no setor residencial Dentre as tecnologias de energia solar térmica, destaca-se neste trabalho o sistema de aquecimento solar, que é composto basicamente por uma placa coletora solar e um reservatório térmico, chamado de boiler. O uso desses sistemas na classe residencial, geralmente, tem como finalidade aplicações para o aquecimento de água de uso geral, como em piscinas, cozinhas, lavanderias e principalmente para banho. A aplicação da energia solar térmica em residências é uma alternativa aos sistemas elétricos, como os chuveiros, que são comumente utilizados em domicílios, ou sistemas de aquecimento a gás, como abordado pela Renove (2010). A energia fotovoltaica, por sua vez, trata-se da conversão da luz solar em energia elétrica, através de placas ou módulos constituídos por células fotovoltaicas, produzidas com materiais semicondutores, sendo o silício o mais utilizado. 7.1.1 Consumo de energia elétrica do setor O consumo de energia elétrica é uma variável de trajetória crescente no Brasil. Segundo a EPE (2012d), o consumo de energia na classe residencial teve uma elevação de 4,6% em 2011, que demandou no ano cerca de 112 mil GWh. Em agosto deste ano, a demanda residencial de energia teve uma elevação de 4,5% em relação ao mesmo período de 2011 (EPE, 2012e).
  52. 52. 52 Esse crescimento do consumo residencial, ao longo dos meses no Brasil, tem sido beneficiado pela conjuntura econômica favorável. A existência desse cenário implica em uma maior demanda por energia, segundo a EPE (2012a). Como divulgado pela EPE (2011a), a previsão da demanda de eletricidade neste setor brasileiro, no período entre 2010 e 2020, é de um aumento de 4,5% ao ano. O consumo deve crescer de 154 kWh/mês (em 2010) para 191 kWh/mês (em 2020), como exemplificado no gráfico 12, abaixo. Gráfico 12 – Brasil – Consumo médio por consumidor residencial (kWh/mês) Fonte: EPE (2011a) - Projeção da demanda de energia elétrica (2011-2020). Na Alemanha o segmento residencial (domicílios) foi responsável pelo segundo maior consumo de energia elétrica, representando cerca de 26% de toda demanda. O setor respondeu por um consumo de mais de 140 Mrd. kWh35 eletricidade no país, como pode ser visto no gráfico 13, abaixo. 35 Bilhões de kWh.
  53. 53. 53 Gráfico 13 – O consumo de eletricidade na Alemanha por grupos – Ano base 2011. Fonte: BDEW36 . (Adaptado) 7.1.2 Participação no setor residencial O aproveitamento da energia solar está em expansão e desenvolvimento no Brasil. O mercado de sistema de aquecimento solar (SAS) tem crescido no país, com destaque para o segmento residencial unifamiliar e multifamiliar. Segundo dados da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA, 2010) este segmento representa 72% do total de SAS do uso no Brasil. O uso de aquecimento solar por setor pode ser visto no gráfico 14. Gráfico 14 – Distribuição percentual do uso do aquecimento solar por setor. Fonte: ABRAVA, 2010 apud ELETROBRAS PROCEL, 2012. 36 BDEW. Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft. (Associação Federal dos gestores de energia e água). Disponível em: http://www.bdew.de/internet.nsf/id/DA2ADF9EE4270788C1257A76004055A6. Acessado em 08/11/2012.
  54. 54. 54 Embora o setor residencial represente a maior parte do mercado de energia solar brasileiro, segundo a Revista Abrava (2010), somente 1,78% das residências no país utilizam os sistemas de aquecimento solar. O Brasil é um mercado em potencial a ser explorado, pois possui um número ainda pequeno de coletores instalados, quando comparado a países como China, Turquia e Alemanha, que lideram o mercado mundial de aquecimento solar (Ver gráfico 9, p. 45). Com base nos dados da PPH - Pesquisa de Posse e Hábitos de Consumo de Energia (SOUZA, 2007 apud ELETROBRAS PROCEL, 2012), estima-se que 24%, quase um quarto do consumo de energia residencial por eletrodomésticos são devidos ao uso de chuveiro elétrico, como pode ser visto no gráfico 15. Este é o equipamento mais utilizado para aquecimento de água para banho nas residências brasileira, além de acentuar o aumento da demanda por energia, principalmente nos horários de pico. Gráfico 15 – Participação dos eletrodomésticos no consumo residencial. Fonte: SOUZA, 2007 apud ELETROBRAS PROCEL 2012. Apesar de seu elevado custo de aquisição e instalação, o uso do sistema de aquecimento solar é considerado uma alternativa aos tradicionais chuveiros elétricos. A utilização do SAS possibilita uma redução da demanda de energia elétrica no horário de ponta, favorecendo as concessionárias, que passam a ter menos gastos na geração e transmissão de energia, e aos consumidores, que reduzem suas contas mensais de energia elétrica.
  55. 55. 55 Ainda segundo abordado pela Eletrobras, a troca de chuveiros elétricos por coletores solares para aquecimento de água, sem dúvidas, traz benefícios, como os já citados neste estudo. No entanto, sob o ponto de vista econômico, a substituição ainda não se justifica. Tal fato evidencia a necessidade de proporcionar maiores investimentos no setor e subsidiar o custo de aquisição, de modo que favoreça uma maior expansão do uso de SAS no mercado brasileiro. O segmento que mais cresce no mercado de energia solar térmica nacional é o residencial unifamiliar e multifamiliar, seguido pelo setor Hotel/turismo e pela aplicação industrial, como apresentado no gráfico 16. Gráfico 16 – Segmentos que mais crescem no mercado de energia solar térmica. Fonte: ESTIF, 2012. No gráfico 17 verifica-se que o uso da energia solar para aquecimento, tanto no Brasil, quanto para Alemanha, é mais expressivo para aplicações em residências. Na Alemanha, as aplicações de sistemas em domicílios correspondem a 86% das instalações no mercado de coletores alemão, o que demonstra um forte poder mercadológico do segmento residencial para aquecimento solar no país, bem como pode ser visto um mercado em potencial no Brasil.
  56. 56. 56 Gráfico 17 – Distribuição das diferentes aplicações da capacidade recentemente instalada de coletores de água de vidro para os oito países líderes em todo o mundo em 2010. Fonte: IEA, 2012a. Além de ser aproveitada para aquecimento de água, a energia solar também pode ser utilizada para geração de energia elétrica, através dos sistemas FV. De acordo com Lamberts (2010), os resultados obtidos com a introdução de energia fotovoltaica no Projeto “Casa Eficiente” expressam que a geração FV apresentou um desempenho satisfatório para atender o consumo diurno de energia, confirmando um grande potencial para sua aplicação em residências brasileiras. Os sistemas fotovoltaicos podem ser aplicados, como unidade de geração distribuída, de modo complementar à rede elétrica. Nas áreas urbanas, tais sistemas podem ser instalados em locais já ocupados, como em telhados de residências e também em coberturas de estacionamentos e prédios (RENOVE, 2010; ABINEE 2012) O uso integrado de painéis FV em áreas construídas pode ter uma dupla função. Além de ter a capacidade de gerar energia elétrica para a residência, podem funcionar como um instrumento de caráter arquitetônico, quando instalados na cobertura de paredes, telhados, fachadas e em outras aplicações (RÜTHER, 2004). A eletricidade solar permite alimentar os aparelhos elétricos e pode ser direcionada a diversas atividades residenciais. Além do chuveiro elétrico, que como já explicitado é responsável por quase um quarto do consumo residencial de eletricidade, outro equipamento que demanda alta quantidade de energia é o ar-condicionado. A utilização desses
  57. 57. 57 condicionadores de ar é mais frequente no verão, e é nesse contexto que se destaca um importante benefício da utilidade de sistemas FV, pois nessa estação do ano há uma alta incidência solar, o que permite maior geração de energia através dos painéis solares para atender ao maior consumo de energia elétrica no período (IDEAL, 2012). Assim como em outros países, a tecnologia fotovoltaica poderá trazer excelentes vantagens socioeconômicas e ambientais para o Brasil. Estes sistemas permitem reduzir custos e investimentos e perdas energéticas relacionadas à transmissão e distribuição, uma vez que a produção energética se dá próximo ao local de consumo. No Brasil a perda média de energia no sistema de transmissão é de aproximadamente 20%, segundo Bermann (2012). Além de ser uma fonte que pode ser instalada em locais já ocupados, não exigindo uma área física dedicada ao seu uso, a energia solar apresenta baixo impacto ambiental (IDEAL, 2012; SOUZA, 2009). Embora haja um grande potencial para o uso da energia fotovoltaica no setor residencial brasileiro, os sistemas ainda são pouco difundidos, principalmente nas áreas urbanas (RENOVE, 2010). Como argumenta Ferraz (2012), a aplicação da energia solar é, na maioria das vezes, utilizada em sistemas isolados, principalmente por meio da iniciativa do programa “Luz para Todos”, que busca promover a universalização do acesso à energia elétrica. Esse programa federal foi responsável por mais de 936 mil residências que passaram a ter acesso à energia elétrica entre 2004-2008, através da utilização de sistemas fotovoltaicos isolados (BRAUN- GRABOLLE, 2010). O Instituto para o Desenvolvimento de Energias Alternativas na América Latina (IDEAL, 2012) argumenta que “Se nas cidades há vastas áreas sobre as edificações para a instalação de painéis fotovoltaicos, no meio rural essa fonte energética é a opção mais limpa e segura para levar eletricidade a comunidades isoladas e de difícil acesso”. No meio rural, por exemplo, há grande dispersão geográfica populacional, baixo número de residências, menor consumo de energia, além de um alto custo operacional para instalação e distribuição da rede de energia. Nesse sentido, a ampliação da rede elétrica convencional em áreas isoladas torna-se um investimento de baixo retorno e até mesmo em prejuízo financeiro para a concessionária (FEDRIZZI, 2003). Diante de tais entraves, segundo Cabral e Vieira (2012), a aplicação da energia solar em áreas isoladas é uma ótima alternativa para levar energia a essas localidades. No Brasil, a utilização de sistemas FV tem sido uma alternativa economicamente viável para expansão de

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