( PDF ) Estudo de planejamento energético para o setor residencial no Estado de Minas Gerais no longo prazo, utilizando o Programa EMPEP (Energy and Power Evaluation Program)

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Leonardo Barrouin Melo

ESTUDO DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO PARA O

SETOR RESIDENCIAL NO ESTADO DE MINAS GERAIS

NO LONGO PRAZO, UTILIZANDO O PROGRAMA ENPEP

(“ENERGY AND POWER EVALUATION PROGRAM”)

Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG

Escola de Engenharia

Departamento de Engenharia Nuclear

Belo Horizonte, MG

2006

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_________________________________________________________________________

Leonardo Barrouin Melo

ESTUDO DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO PARA O

SETOR RESIDENCIAL NO ESTADO DE MINAS GERAIS

NO LONGO PRAZO, UTILIZANDO O PROGRAMA ENPEP

(“ENERGY AND POWER EVALUATION PROGRAM”)

Dissertação apresentada ao Departamento de

Engenharia Nuclear da Escola de Engenharia da

Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG,

como parte dos requisitos necessários à obtenção

do título de Mestre em Ciências e Técnicas

Nucleares, do Programa de Pós-graduação em

Ciências e Técnicas Nucleares - PCTN, na área

de concentração: Engenharia Nuclear e da

Energia.

Orientador: Dr. Ricardo Brant Pinheiro

Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG

Escola de Engenharia

Departamento de Engenharia Nuclear

Belo Horizonte, MG

2006

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_________________________________________________________________________

TÍTULO DA DISSERTAÇÃO:

“Estudo de Planejamento Energético para o Setor Residencial no Estado de Minas Gerais

no Longo Prazo, Utilizando o Programa ENPEP (Energy and Power Evaluation

Program)”.

NOME DO ALUNO: Leonardo Barrouin Melo

Dissertação defendida e aprovada pela Comissão Examinadora constituída por:

Profª. Eleonora Sad

de Assis, Doutora

Prof. Paulo César da Costa Pinheiro, Doutor

Prof. Vinícius Verna de Magalhães Ferreira, Doutor

ORIENTADOR: Prof. Ricardo Brant Pinheiro, Doutor

Belo Horizonte, 03 de março de 2006.

Área de Concentração: Engenharia da Energia

_________________________________________________________________________

DEDICATÓRIA

A Deus por ser a razão de tudo e pelo privilégio da vida.

A minha família que sempre me apoiou e incentivou e aos meus pais, exemplos na minha

vida.

Aos meus animais de estimação, personagens fundamentais na minha vida que, com suas

lições de lealdade, nobreza e humildade, tornaram-me um ser humano melhor.

A Claudiane, que me encorajou nos momentos mais difíceis, vislumbrando tempos de

bonança.

Aos meus amigos Andréa, Elizabeth, Caio e Vânia pela ajuda, carinho e otimismo.

iii

_________________________________________________________________________

AGRADECIMENTOS

Ao Professor-orientador Ricardo Brant Pinheiro pelo apoio, otimismo e compreensão.

Aos funcionários do Departamento de Engenharia Nuclear da Escola de Engenharia da

UFMG, em especial a Márcia.

Ao Professor Alfredo Del Valle que generosamente me recebeu e compartilhou seu vasto

conhecimento acerca deste e de outros assuntos relevantes.

Aos demais colegas do curso.

Aos meus amigos.

_________________________________________________________________________

SUMÁRIO

SUMÁRIO.............................................................................................................................v

LISTA DE FIGURAS ...........................................................................................................x

LISTA DE TABELAS .......................................................................................................xiii

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ......................................................................... xv

GLOSSÁRIO....................................................................................................................xviii

RESUMO ...........................................................................................................................xxi

ABSTRACT ......................................................................................................................xxii

1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................1

1.1 Objetivo e Justificativa......................................................................................3

1.2 Estrutura do trabalho .........................................................................................4

2. PLANEJAMENTO ENERGÉTICO .....................................................................6

2.1 Metodologia do Planejamento Energético.........................................................7

2.2 O Modelo ENPEP – “Energy and Power Evaluation Program”....................15

3. O SETOR RESIDENCIAL...................................................................................21

3.1 O Setor Residencial no Brasil..........................................................................21

3.2 O Setor Residencial em Minas Gerais.............................................................26

3.3 O estado da arte dos equipamentos de demanda de energia no Setor

Residencial

..................................................................................................................27

4. ESTUDO DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO DO SETOR

RESIDENCIAL - APLICAÇÃO DO MODELO ENPEP

..........................................30

_________________________________________________________________________

4.1 Definição de objetivos.....................................................................................30

4.2 Definição da abordagem..................................................................................30

4.2.1 Caracterização do ano base......................................................................31

4.3 Determinação das informações necessárias.....................................................34

4.4 Escolha do processo de análise........................................................................ 34

4.5 Realização da análise.......................................................................................35

4.6 Desenvolvimento da base de dados................................................................. 35

4.6.1 Análise sócio-econômica.........................................................................35

4.6.1.1 População ............................................................................................36

4.6.1.2 Produto Interno Bruto - PIB ................................................................ 39

4.6.1.3 Cenários...............................................................................................43

4.6.1.4 Cenários Macroeconômicos ................................................................43

4.6.1.5 Cenário Energético..............................................................................44

4.6.2 Análise da demanda de energia............................................................... 45

4.6.2.1 Projeções de demanda .........................................................................50

4.6.2.2 Ações governamentais.........................................................................50

4.6.3 Análise dos recursos energéticos.............................................................51

4.6.3.1 Lenha...................................................................................................52

4.6.3.2 Energia Elétrica ................................................................................... 54

4.6.3.3 Gás liquefeito de petróleo....................................................................57

_________________________________________________________________________

4.6.3.4 Querosene............................................................................................59

4.6.3.5 Energia Solar ....................................................................................... 61

4.6.3.6 Taxas de crescimento das capacidades dos recursos energéticas........63

4.6.4 Análise de Preços ....................................................................................64

4.6.5 Caracterização das tecnologias de energia..............................................65

4.6.5.1 Tecnologias atuais ...............................................................................66

4.6.5.2 Tecnologias emergentes ......................................................................67

4.7 Análise Integrada de demanda e oferta de energia..........................................68

4.7.1 Avaliação de impactos.............................................................................68

5. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ....................................70

5.1 A rede energética para o Setor Residencial.....................................................70

5.2 Demanda de energia útil e consumo final de energia para o Cenário Básico . 73

5.2.1 Demanda de energia útil para o Cenário Básico......................................74

5.2.2 Consumo final de energia para o Cenário Básico....................................76

5.3 Demanda de energia útil e consumo final de energia para os Cenários

Macroeconômicos

........................................................................................................77

5.3.1 Demanda de energia útil para os Cenários Macroeconômicos................78

5.3.1.1 Demanda de energia útil por fonte nos Cenários Macroeconômicos..80

Lenha e Carvão Vegetal ..................................................................................80

Gás liquefeito de petróleo - GLP..................................................................... 81

Querosene........................................................................................................82

vii

_________________________________________________________________________

Eletricidade......................................................................................................83

5.3.2 Consumo final de energia para os Cenários Macroeconômicos..............84

5.3.2.1 Consumo final de energia por fonte para os Cenários

Macroeconômicos

................................................................................................86

Lenha e Carvão Vegetal ..................................................................................87

Gás liquefeito de petróleo - GLP..................................................................... 87

Querosene........................................................................................................88

Eletricidade......................................................................................................89

5.3.3 Rendimento do Setor Residencial ...........................................................90

5.4 Demanda de energia útil e consumo final de energia - Cenário Energético....91

5.4.1 Demanda de energia útil para o Cenário de Conservação de Energia.....91

5.4.2 Consumo final de energia para o Cenário Energético.............................92

5.4.3 Consumo final de energia entre os Cenários Energético e

Macroeconômicos

....................................................................................................93

5.5 Preços ..............................................................................................................94

6. COMPARAÇÕES COM OUTROS ESTUDOS.................................................98

6.1 Comparações ...................................................................................................98

6.1.1 Consumo final de energia........................................................................98

7. CONCLUSÕES....................................................................................................100

7.1 Conclusões de caráter geral...........................................................................100

7.2 Conclusões específicas..................................................................................101

viii

_________________________________________________________________________

7.3 Recomendações.............................................................................................105

7.4 Sugestões para trabalhos futuros ...................................................................106

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................107

APÊNDICE A – TECNOLOGIAS ATUAIS E EMERGENTES NO HORIZONTE DE

ESTUDO PARA O SETOR RESIDENCIAL

...................................................................113

A.1 TECNOLOGIAS ATUAIS.................................................................................113

A.1.1 Aquecimento de água ......................................................................................113

A.1.2 Refrigeração e congelamento ..........................................................................116

A.1.3 Cocção .............................................................................................................117

A.1.4 Iluminação.......................................................................................................119

A.2 TECNOLOGIAS EMERGENTES NO HORIZONTE DE ESTUDO............... 121

APÊNDICE B - MÉTODOS DE ESTIMATIVA DE TAXAS DE CRESCIMENTO.....128

APÊNDICE C – PLANILHAS UTILIZADAS A PARTIR DOS RESULTADOS DO

MÓDULO BALANCE

......................................................................................................130

ANEXO A – SÉRIES TEMPORAIS - MÉTODO DA REGRESSÃO LINEAR.............135

ANEXO B - FATORES DE CONVERSÃO..................................................................... 138

_________________________________________________________________________

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 – Visão geral do Planejamento.............................................................................7

Figura 2.2 – Etapas do Planejamento Energético..................................................................8

Figura 2.3 – Abordagem metodológica do planejamento....................................................10

Figura 2.4 – Análise econômica – projeções.......................................................................11

Figura 2.5 – Fluxo de energia oferta/consumo....................................................................13

Figura 2.6 – Fluxo de energia oferta/demanda....................................................................17

Figura 2.7 – Representação dos blocos que compõem uma rede energética no ENPEP ....18

Figura 3.1 – Consumo final do Setor Residencial por fonte energética no Brasil – 2004 ..22

Figura 3.2 – Consumo final por setor no Brasil – 2004 ......................................................25

Figura 3.3 – Demanda de energia por setor em Minas Gerais – 2004 ................................26

Figura 3.4 – Demanda de energia por fonte em Minas Gerais – 2004................................27

Figura 4.1 - Minas Gerais - Balanço Global de Energia – 2004 (mil tEP)..........................31

Figura 4.2 - Fontes energéticas em 2004 - MG...................................................................32

Figura 4.3 – Participação dos Setores em 2004 - MG......................................................... 33

Figura 4.4 – Setor Residencial por fontes energéticas em 2004 - MG................................33

Figura 4.5 – Mapa das regiões econômicas do Estado de Minas Gerais.............................40

Figura 4.6 - Taxas anuais de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB), a preços de

mercado - Minas Gerais e Brasil 1997 – 2004 (%)

....................................................42

Figura 4.7 – Consumo residencial no Brasil .......................................................................45

_________________________________________________________________________

Figura 4.8 – Consumo final residencial no Brasil............................................................... 46

Figura 4.9 – Consumo final de lenha no Brasil...................................................................53

Figura 4.10 – Oferta e consumo final de Lenha - MG ........................................................54

Figura 4.11 – Consumo de eletricidade no Brasil ...............................................................55

Figura 4.12 – Oferta e consumo final de eletricidade - MG................................................56

Figura 4.13 – Oferta e consumo final de GLP - MG...........................................................59

Figura 4.14 – Oferta e consumo final de querosene - MG.................................................. 61

Figura 5.1 – Rede Representativa do Setor Residencial - MG............................................71

Figura 5.2 – Demanda total de energia útil no Cenário Básico...........................................74

Figura 5.3 – Demanda de energia útil no Cenário Básico...................................................75

Figura 5.4 – Consumo final de energia no Cenário Básico.................................................76

Figura 5.5 – Consumo final de energia no Cenário Básico por energético.........................77

Figura 5.6 – Evolução do PIB para o Estado de Minas Gerais ........................................... 78

Figura 5.7 – Demanda de energia útil nos Cenários Macroeconômicos.............................79

Figura 5.8 – Demanda de energia útil do Setor Residencial nos Cenários

Macroeconômicos, 2004 e 2025

..................................................................................79

Figura 5.9 – Demanda de energia útil proveniente da lenha e carvão vegetal nos Cenários

Macroeconômicos

........................................................................................................81

Figura 5.10 – Demanda de energia útil proveniente do GLP para os Cenários

Macroeconômicos

........................................................................................................82

Figura 5.11 – Demanda de energia útil proveniente do querosene para os Cenários

Macroeconômicos

........................................................................................................83

_________________________________________________________________________

Figura 5.12 – Demanda de energia útil proveniente da eletricidade para os Cenários

Macroeconômicos.

.......................................................................................................84

Figura 5.13 – Consumo final de energia do Setor Residencial nos Cenários

Macroeconômicos

........................................................................................................85

Figura 5.14 – Consumo final de energia do Setor Residencial nos Cenários

Macroeconômicos

........................................................................................................85

Figura 5.15 – Consumo final de Lenha+CV nos Cenários Macroeconômicos................... 87

Figura 5.16 – Consumo final de GLP para os Cenários Macroeconômicos........................88

Figura 5.17 – Consumo final de Querosene para os Cenários Macroeconômicos..............89

Figura 5.18 – Consumo final de Eletricidade para os Cenários Macroeconômicos............90

Figura 5.19 – Rendimento percentual para os Cenários Macroeconômicos.......................91

Figura 5.20 – Consumo final de energia entre os Cenários Básico e o de Conservação de

Energia.

........................................................................................................................92

Figura 5.21 – Cenários Conservação de Energia e Básico - GLP e Eletricidade................93

Figura 5.22 – Comparação do consumo final de energia entre os Cenários. ......................94

Figura 5.23 – Preço da eletricidade.....................................................................................95

Figura 5.24 – Preço do GLP................................................................................................95

Figura 5.25 – Preço da lenha...............................................................................................96

Figura 5.26 – Preço do querosene .......................................................................................96

Figura 5.27 – Preços dos energéticos .................................................................................. 97

Figura D1 – Sistema de aquecimento a energia solar........................................................ 115

xii

_________________________________________________________________________

LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1 – Preço médio para os energéticos, 2004...........................................................34

Tabela 4.2 – População residente - MG e Brasil.................................................................37

Tabela 4.3 – População urbana e rural 1991/2000- % de urbanização - MG......................37

Tabela 4.4 – Síntese dos principais indicadores demográficos - Minas Gerais e Brasil..... 38

Tabela 4.5 – Estimativas e projeções da população residente de 2005 a 2025 (10

hab)....39

Tabela 4.6 – Produto Interno Bruto (PIB) - Anual.............................................................41

Tabela 4.7 – Taxa de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB) - MG..........................41

Tabela 4.8 – Taxa de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB) - MG..........................42

Tabela 4.9 – Valores das taxas de crescimento do PIB - MG.............................................44

Tabela 4.10 – PIB do Estado de Minas Gerais – Projeção para os cenários.......................44

Tabela 4.11 – Evolução do Consumo Final de Energia no Setor Residencial - MG...........47

Tabela 4.12 – Projeção do Consumo Final de Energia no Setor Residencial até 2025 – MG

.............................................................................................................................................48

Tabela 4.13 – Consumo de energéticos no Setor Residencial – MG ..................................49

Tabela 4.14 – Intensidade Energética – MG .......................................................................49

Tabela 4.15 – Taxas de Crescimento da Demanda de Energia Útil dos Cenários

Macroeconômicos (% ao ano) 2004/2025

...........................................................................50

Tabela 4.16 – Oferta e consumo de Lenha e Carvão Vegetal – MG...................................52

Tabela 4.17 – Oferta e consumo de Energia Elétrica - MG ................................................55

Tabela 4.18 – Oferta e consumo de GLP – MG..................................................................58

xiii

_________________________________________________________________________

Tabela 4.19 – Oferta e consumo de Querosene – MG.........................................................60

Tabela 4.20 – Taxas de Crescimento da Capacidade (% a.a.).............................................63

Tabela 4.21 – Preços dos energéticos - MG........................................................................64

Tabela 4.22 – Preços médios praticados para o querosene 2000-2003 - MG ..................... 64

Tabela 4.23 – Taxas de Crescimento dos Preços dos Energéticos para os cenários (% a.a.)

.............................................................................................................................................65

Tabela 4.24 - Eficiências dos principais equipamentos.......................................................67

Tabela 4.25 - Eficiências dos principais equipamentos (%)................................................68

Tabela 4.26 - Coeficientes de emissão no Setor Residencial - kg/tEP...............................69

Tabela 5.1 – Identificação dos blocos da rede energética - ENPEP....................................72

Tabela 5.2 – Identificação das conexões da rede energética - ENPEP................................73

Tabela 5.3 – Consumo final de energia por recurso energético - 2004/2025......................86

Tabela 5.4 – Variação de preços 2004-2025.......................................................................97

Tabela 6.1 – Consumo final de energia em 2015 - 10

tEP.................................................98

Tabela 6.2 – Consumo final de eletricidade em 2015 - TWh..............................................99

Tabela C1 - Fatores de conversão para tEP médio............................................................138

Tabela C2 - Relações entre unidades................................................................................. 138

Tabela C3 - Fatores de conversão para energia................................................................139

Tabela C4 - Coeficientes de equivalência médios para os combustíveis líquidos............139

Tabela C5 - Coeficientes de equivalência médios para os combustíveis sólidos..............140

Tabela C6 - Poderes Caloríficos Inferiores ....................................................................... 140

xiv

_________________________________________________________________________

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

%a.a. - Porcentagem ao ano.

*.txt – Sufixo (extensão) de arquivo eletrônico de texto usado em informática.

ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e

Aquecimento.

ACEEE - American Council for an Energy-Efficient Economy.

AEO - Annual Energy Outlook.

AIEA - Agência Internacional de Energia Atômica.

ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica.

ANL - Argonne National Laboratory.

ANP - Agência Nacional do Petróleo.

Aquec. - Aquecimento.

BEEMG - Balanço Energético do Estado de Minas Gerais.

BEN - Balanço Energético Nacional.

Bep - Barril Equivalente de Petróleo.

Btu - British Thermal Unit, ou, unidade térmica britânica .

CDTN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear.

CE - Conservação de energia

CEESP - Conselho Estadual de Energia de São Paulo.

CEI - Centro de Estatística e Informações

CEMIG - Companhia Energética de Minas Gerais

CGEE - Centro de Gestão e Estudos Estratégicos.

- Gás metano.

CO - Gás Carbônico.

CV - Carvão Vegetal

_________________________________________________________________________

DOE - Department of Energy.

DOS - Microsoft Disk Operating System.

DVD - Digital Versatile Disc.

EIA - Energy Information Administration.

ENPEP - Energy and Power Evaluation Program.

FJP - Fundação João Pinheiro.

FTDE – Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico para a Engenharia

GLP - Gás Liquefeito de Petróleo.

GN - Gás Natural.

GWh - Giga Watt hora, unidade de energia gerada/consumida.

hab - Habitante.

IAEA - Internacional Atomic Energy Agency.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.

IDH - Índice de Desenvolvimento Humano.

IE - Intensidade Energética.

IEA - International Energy Agency

IEO - International Energy Outlook.

INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial

IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change

IPEA - Instituto de Planejamento e Economia Aplicada

MG - Minas Gerais.

MME - Ministério de Minas e Energia.

O - Óxido nitroso.

-Óxido de nitrogênio.

PCH - Pequenas Centrais Hidroelétricas.

xvi

_________________________________________________________________________

PCI - Poder Calorífico Inferior.

PIB - Produto Interno Bruto.

PMDI – Plano Mineiro de Desenvolvimento Integrado

PNAD - Pesquisa Nacional de Amostra de Domicílios.

PNB - Produto Nacional Bruto.

PPAG - Plano Plurianual de Ações Governamentais

PROCEL - Programa de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica

PROINFA - Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

R$ - Real, moeda brasileira em vigor.

SIN - Sistema Interligado Nacional.

tEP - Tonelada Equivalente de Petróleo.

UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais.

US$ - Dólar, moeda norte-americana em vigor.

V.2.20 - Versão 2.20.

xvii

_________________________________________________________________________

GLOSSÁRIO

Arquitetura solar passiva: Consiste numa série de elementos projetados de maneira a

garantir o conforto térmico das construções.

Barril equivalente de petróleo – Bep:

Unidade de medida de energia, equivalente, por

convenção, a 1.390 Mcal.

Código de construção: Conjunto de normas e procedimentos que disciplinam a construção

civil de tal forma a contemplarem novas tecnologias e que propiciem o conforto do espaço

construído em termos de iluminação, temperatura dos ambientes, funcionalidade e

eficiência energética.

Co-geração: É a tecnologia de produção combinada de energia térmica e elétrica, mais

eficiente que a geração térmica em bases convencionais, onde o calor produzido é usado no

processo produtivo nas suas mais diversas formas de energia útil.

Elasticidade do consumo: Termo que quantifica, por exemplo, a relação entre a taxa

média de crescimento do consumo de energia e a taxa média do consumo final de energia.

Energia final: Inclui qualquer forma de energia, primária ou secundária, disponível ao

consumidor, descontado o armazenamento e as perdas na distribuição. Esta energia é

convertida no ponto de uso final em energia útil.

Energia útil: É a forma de energia que realmente é exigida pelo consumidor para calor, luz

ou movimento mecânico. A quantidade de energia útil fornecida de uma determinada

quantidade de energia final depende da eficiência da tecnologia de uso final.

Índice de desenvolvimento humano – IDH:

É o índice que mede o nível de

desenvolvimento humano dos países utilizando como critérios indicadores de educação

(alfabetização e taxa de matrícula), longevidade (esperança de vida ao nascer) e renda (PIB

per capita).

Intensidade energética – IE:

Razão entre o consumo de energia anual e outra variável, o

PIB por exemplo, nesse caso expressa em unidade de energia por unidade monetária.

Alguns índices, tais como eficiência energética de aparelhos de iluminação, automóveis,

processos industriais, entre outros, refletem a intensidade energética de uma economia.

xviii

_________________________________________________________________________

Macroclima:

Ou clima regional, corresponde ao clima médio ocorrente num território

relativamente vasto, exigindo, para sua caracterização, dados de um conjunto de postos

meteorológicos; em zonas com relevo acentuado os dados macroclimáticos possuem um

valor apenas relativo, especialmente em matéria agrícola. Inversamente, um mesmo

macroclima poderá englobar áreas de planície muito extensas.

Mesoclima:

Ou clima local, corresponde a uma situação particular do macroclima.

Normalmente é possível caracterizar um mesoclima através dos dados de uma estação

meteorológica. A superfície abrangida por um mesoclima pode ser muito variável mas,

normalmente, trata-se de áreas relativamente pequenas, podendo fazer referência a

situações bastante particulares do ponto de vista de exposição, declividade ou altitude, por

exemplo.

Microclima: Corresponde às condições climáticas de uma superfície realmente pequena.

Pode-se considerar dois tipos de microclima: microclima natural - que corresponde a

superfícies da ordem de 10 e 10 m

e microclima da planta - o qual é caracterizado por

variáveis climáticas medidas por aparelhos instalados na própria planta.

Poder calorífico inferior – PCI: É a quantidade de calor que pode produzir 1kg de

combustível, quando este entra em combustão com excesso de ar e gases de descarga são

resfriados até o ponto de ebulição da água, evitando assim que a água contida na

combustão seja condensada.

Preços constantes:

Os preços constantes são expressos a partir do quanto valeriam

tomando-se por base uma outra determinada época escolhida (como, por exemplo, o PIB

de 2002 a preços constantes de 2000).

Preços correntes: Os preços correntes podem ser expressos pelo valor que tenha vigorado

na época — exemplo: valor do Produto Interno Bruto (PIB) de 2002 a preços correntes.

Produto interno bruto – PIB:

Volume, medido monetariamente, dos bens e serviços não

consumidos no processo produtivo e produzidos durante um determinado período de tempo

(geralmente um ano), num determinado espaço geográfico.

Tonelada equivalente de petróleo – tEP: Para expressar os fluxos que conformam

balanços de energia deve-se adotar uma única unidade de medida na agregação das suas

diversas variáveis. A unidade básica adotada na composição do Balanço Energético

Nacional - BEN (e também no Balanço Energético Estadual – MG) é a “tonelada

xix

_________________________________________________________________________

equivalente de petróleo - tep”, uma vez que a mesma está relacionada diretamente com um

energético importante e expressa um valor físico. O petróleo de referência é aquele com

poder calorífico de 10.000 kcal/kg (41,868 MJ/kg); todos os fatores de conversões

passaram a ser determinados com base nos poderes caloríficos inferiores das fontes de

energia; e para a energia hidráulica e eletricidade passaram a ser considerados os

coeficientes de equivalência teórica, onde 1 kWh = 860 kcal (1o Princípio da

Termodinâmica).

_________________________________________________________________________

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo estudar o planejamento do balanço oferta/demanda de

energia para o Setor Residencial para o Estado de Minas Gerais no horizonte de 2004 a

2025 e dá continuidade ao estudo de planejamento energético que a Companhia Energética

de Minas Gerais S.A. – CEMIG realizou em 1996-1997, no âmbito de um programa que

contou com suporte técnico e financeiro da Agência Internacional de Energia Atômica –

AIEA. Foi aplicada a metodologia do modelo Energy and Power Evaluation Program -

ENPEP, desenvolvido pelo Laboratório Nacional de Argonne – EUA, sob os auspícios do

Departamento de Energia dos Estados Unidos – DOE e da AIEA. Foram estabelecidos três

cenários macroeconômicos e um energético: o Cenário Básico, que pressupõe condições de

crescimento da economia (taxa de 3,7%a.a.) próximo da média da evolução histórica; o

Cenário Alto com uma perspectiva favorável de crescimento (taxa de 5,2%a.a.); o Cenário

Baixo, com uma perspectiva desfavorável de crescimento (taxa de 2,2%a.a.); e o Cenário

de Conservação de Energia (CE), baseado na melhoria da eficiência energética dos

equipamentos de demanda de energia residenciais. Os resultados mostram que, no Cenário

Básico, espera-se um crescimento do consumo final de energia de 38% até 2025, passando

de 3.380 mil tEP para 4.673 mil tEP. Constata-se que em 2025, comparado ao Cenário

Básico, o Cenário Alto deverá ser 23% superior; o Cenário Baixo 17% inferior e o Cenário

CE 21% inferior. No período 2004/2025 o crescimento do consumo final de GLP deverá

ser de 153% no Cenário Básico; 243% no Cenário Alto e de 83% no Cenário Baixo; estes

aumentos apontam uma urgente avaliação de seu abastecimento e distribuição. O consumo

final de GLP deverá superar o de Lenha e Carvão Vegetal a partir do ano de 2020. Entre

2004/2025, o aumento do consumo final de Eletricidade deverá ser de 113% no Cenário

Básico, 189% no Cenário Alto e 55% no Cenário Baixo; apontando a necessidade de

elaboração de políticas energéticas de geração e redução das perdas por distribuição, pois,

em 2004 foram perdidos quase 72% do aumento projetado pelo modelo. Entre 2004/2025,

o aumento do consumo final de Eletricidade no Cenário CE deverá ser de 67%. Para o

GLP a evolução neste cenário deverá ser de 116%. A Eletricidade no Cenário CE foi, em

2025, 22% inferior em relação ao Cenário Básico; o GLP deverá ser 15% inferior.

Palavras-chave: Planejamento Energético, Balanço Oferta/Demanda de Energia, Setor

Residencial, Minas Gerais, Energia, Consumo Final, Eletricidade, GLP

xxi

_________________________________________________________________________

ABSTRACT

This paper has as objective to describe an energy planning study of the supply/

consumption energy balance between 2004 and 2025 for the Residential Sector of Minas

Gerais State and to continue the energy planning study performed by Companhia

Energética de Minas Gerais – CEMIG in 1996-1997, on scope of a program that count with

technical and financial support from International Atomic Energy Agency - IAEA. The

applied methodology follow the Energy and Power Evaluation Program (ENPEP) model,

developed by the Argonne National Laboratory – USA, under auspicious of U.S.

Department of Energy (USDOE) and IAEA. Were established three macroeconomic

sceneries and one energetic: the Basic Scenery, follow the historical evolution of economy

growth (3,7% per year); the High Scenery with an optimistic perspective of growth (5,2%

per year); the Low Scenery with a pessimistic perspective of growth (2,2% per year); and

the Energy Conservation Scenery (EC) based on efficiency improvement of residential

energy consumption equipments. The results shows that, on Basic Scenery, the final

energy consumption growth expected is of 38% up to 2025, from 3.380 thousand tEP to

4.673 thousand tEP. As can be seen in 2025, compared to Basic Scenery, the High Scenery

should be 23% higher; the Low Scenery 17% lower and 21% lower on the EC Scenery.

Between 2004/2025 the final consumption growth of GLP should be 153% on Basic

Scenery; 243% on High Scenery and 83% on Low Scenery, these increases appoint to an

urgent evaluation of its supply and distribution. The final consumption of GLP should

exceed the firewood consumption after 2020. Between 2004/2025 the final consumption of

electricity should increase 113% on Basic Scenery; 189% on High Scenery and 55% on

Low Scenery and require an energetic policy of generation and reduction of distribution

wastes, as in 2004 when was lost 72% of projected increase by the model in this study.

Between 2004/2025 the increase of electricity final consumption on EC Scenery should be

67%; for the GLP, on the same scenery, should be 116% up. In 2025, on EC Scenery, the

electricity should be 22% lower than in the Basic Scenery; the GLP should be 15% lower.

Keywords: Energy planning, Supply/Consumption Energy Balance, Residential Sector,

Minas Gerais, Energy, Final Consumption, Electricity, LPG

xxii

_________________________________________________________________________

1. INTRODUÇÃO

O exercício do prognóstico para um estudo de planejamento energético pressupõe,

em seu caráter mais amplo, a inclusão das dimensões políticas, sociais, culturais,

tecnológicas e ambientais, de modo a permitir uma visão global da complexidade que o

assunto ENERGIA apresenta atualmente com suas múltiplas variáveis a considerar.

Nunca se falou tanto em energia e, especialmente, em sua conservação ou melhor,

em seu uso racional. Grandes desperdícios de energia são verificados em toda a cadeia de

conversão e, para que gerações futuras possam desfrutar de alguma garantia de qualidade

de vida, é essencial que o fato de usar bem, sem desperdícios, seja prática consolidada nos

hábitos e costumes da sociedade atual, justificando ações políticas de gestão energética.

Os recursos energéticos, assim como os recursos naturais, estão se tornando

escassos com o passar do tempo, o que justifica a mobilização da sociedade no objetivo

comum de se estabelecer, com a máxima urgência, modelos energéticos que garantam o

equilíbrio ambiental e, por conseqüência, a permanência do homem sobre o planeta.

Dessa forma, o modelo de eficiência energética nas etapas de geração, conversão e

uso final da energia nada mais será do que a aplicação dessa nova consciência,

extremamente necessária para a sustentabilidade ambiental da sociedade e deverá ser

traduzida em projetos melhores, procedimentos racionalizados e contribuição coletiva.

Desconsiderando as questões do déficit habitacional e exclusão social, verifica-se

atualmente uma crescente demanda energética no Setor Residencial, reflexo de um maior

número de atividades que envolvem equipamentos e conversões finais da energia. Com o

crescimento da população, seja no ambiente rural ou no urbano, espera-se maior

participação das fontes energéticas, de tal forma a suprir necessidades como cocção,

iluminação, aquecimento de água, climatização de ambientes e operação de

eletrodomésticos.

Observa-se que o Setor Residencial possui expressiva participação na demanda

energética do Estado de Minas Gerais; este setor é o terceiro colocado com participação de

_________________________________________________________________________

10,9% (CEMIG, 2005), atrás dos Setores Industrial (64,7%) e de Transportes (18,2%), e

retrata de forma direta o padrão de desenvolvimento econômico e social da população. É

importante conhecer e quantificar a concorrência entre as fontes de energia que servem a

este setor sócio-econômico uma vez que, utilizando previsões de crescimento para os

cenários de estudo, pode-se justificar o investimento em ações políticas e tecnológicas para

melhor eficiência da matriz energética.

O Brasil ainda não tem, mesmo em razão da recente crise energética de 2001, um

planejamento energético consolidado, há a necessidade da divulgação sistemática de dados

de suas atividades com suficiente clareza e confiabilidade para a elaboração de qualquer

trabalho de planejamento. A confiabilidade nos dados utilizados é vital para o sucesso do

trabalho de planejamento e o acesso a esses dados por entidades independentes para a

realização de estudos e análises é igualmente importante para que medidas adequadas

sejam adotadas para evitar prováveis prejuízos devido a blecautes ou racionamentos no

futuro.

Constata-se que, em 2004, o Estado de Minas Gerais utilizou 14,5% da energia do

Brasil, sendo 54,9% de fontes renováveis, valor superior à média nacional de 45,4%.

Carente de energéticos de origem fóssil, como petróleo, gás natural e carvão mineral, o

Estado tem nas fontes renováveis grandes oportunidades no desenvolvimento de novos

mercados, recuperando o dinamismo nas atividades florestais, buscando a auto-suficiência

na produção de álcool e explorando seu potencial hidráulico, solar e eólico (CEMIG,

2005).

O último estudo de planejamento energético conduzido pela CEMIG com a

participação da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), por intermédio do

Departamento de Engenharia Nuclear da Escola de Engenharia, e do Centro de

Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) da Comissão Nacional de Energia

Nuclear, foi realizado em 1995-1996 e apresentado no relatório “Estudo de Planejamento

Energético para o Estado de Minas Gerais” (CEMIG, 1997), para o horizonte de

planejamento 1995-2015, considerando todos os setores macroeconômicos do Estado.

Nesse estudo da CEMIG, o cenário de referência ou básico apontava uma queda na

participação do Setor Residencial no consumo de energia no Estado, passando de 15,5%

em 1995 para 10,1% em 2015. A principal tendência verificada estava na queda do

_________________________________________________________________________

consumo de lenha, conseqüência do aumento do consumo de GLP no setor. A participação

do Setor Residencial no consumo total de energia no Estado de Minas Gerais passaria de

19,8% em 1995 para 24,9% em 2015, podendo ser interpretado como o aumento de

equipamentos eletrodomésticos e de domicílios no Estado, evidentemente considerando a

projeção do PIB e a manutenção do poder aquisitivo das classes consumidoras.

1.1 Objetivo e Justificativa

Este trabalho de dissertação pretende fazer estudos de projeção do balanço entre a

oferta e o consumo de energia para o Setor Residencial (urbano e rural) para o Estado de

Minas Gerais no longo prazo, usando o modelo ENPEP (Energy and Power Evaluation

Program) e comparar os resultados com os de outros estudos.

O objetivo deste trabalho, portanto, é fazer um estudo de planejamento energético

do balanço entre oferta e consumo de energia num prazo de cerca de 20 anos para o Setor

Residencial no Estado de Minas Gerais, tendo em vista diferentes cenários

macroeconômicos e um cenário energético.

“Considerar a energia com responsabilidade, sem desperdício, constitui um novo

parâmetro a ser considerado no exercício da cidadania. Os instrumentos de combate ao

desperdício de energia estão alicerçados na mudança de hábitos e na eficiência energética”

(FUPAI, 2001, p.XIII). Além disso, o crescimento populacional é um grande

impulsionador de medidas contínuas de previsão e suprimento de energia para satisfazer

necessidades futuras com segurança e previsibilidade e é crescente a preocupação dos

governos federal e estadual em relação ao suprimento de energia para o desenvolvimento

do país. Isso se traduz mais claramente por meio de programas tais como LUZ PARA

TODOS, PROINFA – Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica;

PRODEEM - Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios;

PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica; PMDI – Plano

Mineiro de Desenvolvimento Integrado e PPAG – Plano Plurianual de Ação

Governamental. Tais programas motivam de forma especial a elaboração deste trabalho,

pois acredita-se que o mesmo poderá dar subsídios e dar informações relevantes para o

_________________________________________________________________________

processo político decisório, além de dar seqüência aos estudos que a CEMIG empreendeu

no passado.

Para atingir a sustentabilidade, há de se atuar na legislação, regulação, educação,

forças de mercado, ciência, economia e sociologia, de onde se conclui que sua busca

efetiva é uma questão política (REIS, 2005).

1.2 Estrutura do trabalho

No Capítulo 2 serão tratados os assuntos da metodologia aplicada neste estudo de

planejamento energético bem como uma descrição sucinta do modelo ENPEP.

No Capítulo 3 tem-se uma apresentação do Setor Residencial no Brasil e no Estado

de Minas Gerais.

O Capítulo 4 trata da aplicação do modelo ENPEP ao Setor Residencial no Estado

de Minas Gerais. Seguindo a metodologia descrita no Capítulo 2, serão aqui apresentados:

a definição dos objetivos; as definições do ano base e do horizonte de planejamento; a

descrição dos cenários macroeconômicos estabelecidos em função de variações nas taxas

de crescimento da economia; e do cenário energético adotado. A base de dados utilizada

para este estudo de planejamento energético, apresentando dados econômicos,

populacionais, oferta e consumo de energéticos, tecnologias, preços, além das projeções de

população, de preços, de oferta e consumo é discutida em seguida, bem como o programa

ENPEP como ferramenta para o desenvolvimento do planejamento energético. Ao final do

capítulo é apresentado o balanço entre a oferta e o consumo de energia no Setor

Residencial em Minas Gerais, e as análises dos resultados do módulo BALANCE.

No Capítulo 5 tem-se a apresentação e discussão dos resultados do estudo, feito

com o módulo BALANCE do ENPEP.

No Capítulo 6 são apresentadas análises comparativas entre este estudo e estudos

precedentes.

_________________________________________________________________________

No capítulo 7 tem-se as considerações finais, as conclusões bem como sugestões e

recomendações. Ao Capítulo 7 seguem-se as referências bibliográficas e os anexos /

apêndices.

_________________________________________________________________________

2. PLANEJAMENTO ENERGÉTICO

O planejamento visa, principalmente, ao fornecimento de informações para aqueles

que irão tomar as decisões, com o objetivo do desenvolvimento das potencialidades da

sociedade de uma forma sustentável. Este é o fundamento principal de todo e qualquer

planejamento sério. É compreendido como sendo uma atividade dinâmica e permanente,

podendo ser considerado corretamente como um processo.

O planejamento energético lida com a grande complexidade e multiplicidade dos

aspectos relacionados à sociedade, ao meio ambiente e às relações internacionais. É cada

vez mais estreita a interdependência entre esses elementos e a vida sobre o planeta.

Modelos de comportamento absolutamente exploratórios e degradantes do meio ambiente

ainda são observados em várias culturas mundiais, o que leva a uma preocupação atual

sobre a perpetuação dessas culturas nocivas. As nações do chamado “primeiro mundo”

praticam suas políticas imperialistas sem o menor constrangimento, expondo as demais

nações à condição colonial de permanente subdesenvolvimento e empobrecimento,

ajudados pelo exercício de políticas internas irresponsáveis nesses países. Portanto, tem-se

o cerne da questão: ENERGIA. Nada tem sido tão necessário ao desenvolvimento e à

manutenção das condições de conforto e soberania quanto a Energia. O tema exige

reflexão, planejamento e tomada de decisão.

Para que o país possa gerir com autonomia seus assuntos relacionados à energia é

absolutamente necessário o estabelecimento de um planejamento permanente que

contemple a visão prospectiva. Tal processo deve ter um caráter holístico, onde o

comportamento das partes envolvidas deve ser explicado por seus papéis no todo; o

aspecto multidimensional, onde é suficiente mencionar a importância das considerações

econômica, social, cultural, científica, tecnológica, ambiental e internacional; o aspecto

participativo, onde todos os atores participam do processo; e, finalmente, o aspecto

prospectivo, onde a meta de como deveria ser um sistema energético futuro permite

desvios significativos a partir das tendências atuais (DEL VALLE, 1984).

A abordagem convencional do planejamento energético sendo analítica,

economicista, tecnocrática e retrospectiva, mostra-se insuficiente (DEL VALLE, 1984).

_________________________________________________________________________

Muitas possibilidades de utilização de recursos energéticos para os quais não exista

tecnologia de conversão em grande escala são desprezadas e assim, novos nichos de

demanda pela sociedade, por conseqüência, são ignorados. Outra deficiência é não

considerar o setor energético como parte de outros processos como o da economia e

demais setores usuários da energia.

Assim, vislumbra-se um planejamento de maior espectro de abrangência ao tornar

as dimensões políticas, sociais, culturais, tecnológicas e ambientais como elementos

fundamentais de estudo, todas na mesma proporção e, por isso, configuram uma nova

abordagem integrada de planejamento.

2.1 Metodologia do Planejamento Energético

Sabe-se que a elaboração de um planejamento tem a finalidade precípua de fornecer

informações para aqueles que tomam decisões. Um programa de planejamento deve levar a

ações específicas conforme mostra a Figura 2.1.

COLETA DE

DADOS

ANÁLISE

INFORMAÇÃO

PARA O

TOMADOR DE

DECISÃO

PLANOS:

PROJETOS

POLÍTICAS

OUTROS ESTUDOS

Figura 2.1 – Visão geral do Planejamento

Fonte: CIRILLO (1995)

O que se segue foi baseado nas informações contidas no documento da

International Atomic Energy Agency - IAEA, 1984.

_________________________________________________________________________

A Figura 2.2 mostra as sete etapas que devem ser realizadas num programa de

planejamento energético.

DEFINIÇÃO DE

OBJETIVOS

DEFINIÇÃO D

ABORDAGEM

3. DETERMINAÇÃO

DAS

INFORMAÇÕES

NECESSÁRIAS

APRESENTAÇÃO

DE RESULTADOS

REALIZAÇÃO DA

ANÁLISE

ESCOLHA DO

PROCESSO DE

ANÁLISE

PREPARAÇÃO

DO PLANO

Figura 2.2 – Etapas do Planejamento Energético

Fonte: CIRILLO (1995)

A seguir tem-se uma breve discussão das etapas indicadas na Figura 2.2:

1º Definição de objetivos:

O trabalho de planejamento deve iniciar-se com a definição dos objetivos, uma vez

que isso ajuda a focalizar a atenção nos aspectos importantes, auxilia o direcionamento dos

esforços para aquilo que realmente é significativo e dá uma indicação da qualidade do

plano final.

_________________________________________________________________________

2º Definição da abordagem:

A etapa da abordagem poderá admitir variações de interesses de cunho específico

como, por exemplo, escopo da análise, escala da análise, horizonte da análise e nível de

detalhe.

Entende-se por escopo da análise a extensão que será estudada do sistema

energético; por escala da análise entende-se como sendo a dimensão da desagregação

espacial a ser incluída; o horizonte da análise atua de maneira significativa nas técnicas de

planejamento e poderá variar entre curto (1 a 3 anos), médio (3 a 10 anos) e longo prazo

(> 10 anos); e, finalmente, o nível de detalhe que está relacionado ao esforço que será

exigido e poderá variar de uma análise profunda a uma análise grosseira, apenas

superficial.

Um ponto fundamental para definir o escopo da análise diz respeito à escolha do

ano-base, ou seja, do ano escolhido para configurar todas as variáveis de partida a partir do

qual serão feitas as projeções ao longo do horizonte.

3º Determinação das informações necessárias:

Pode-se admitir dois tipos de informações num processo de planejamento: os dados

técnicos detalhados, que são usados por planejadores e analistas para avaliação de

alternativas, e a informação para tomada de decisão, que é utilizada por profissionais mais

graduados na escolha do curso de determinada ação.

4º Escolha do processo de análise:

Nesta etapa é fundamental a escolha adequada da ferramenta de análise, levando-se

em consideração as informações fornecidas pelas instituições, a disponibilidade de dados e

a complexidade em contraponto à simplicidade do modelo.

Os modelos de análise podem ser dos tipos: de demanda, de oferta, de balanço (ou

equilíbrio) entre oferta e demanda, de avaliação de impactos e de metodologias de

integração.

_________________________________________________________________________

5º Realização da análise:

A maior densidade efetiva de trabalho reside na execução da análise, envolvendo

duas tarefas principais: o estabelecimento de uma base de dados e a análise integrada, num

processo iterativo, conforme apresentado na Figura 2.3.

ANÁLISE

ECONÔMICA

ANÁLISE

DEMANDA DE

ENERGIA

AVALIAÇÃO

DOS

RECURSOS

ENERGÉTICOS

CARACTERIZA-

ÇÃO DAS

TECNOLOGIAS

ENERGIA

BALANÇO

OFERTA

DEMANDA

AVALIAÇÃO

DE IMPACTOS

ANÁLISE DE

DECISÃO

ITERAÇÃO

DESENVOLVIMENTO DA

BASE

DE DADOS

ANÁLISE

INTEGRADA

Figura 2.3 – Abordagem metodológica do planejamento

Fonte: IAEA (1984)

A seguir será feita uma descrição das etapas da abordagem metodológica da

realização da análise, começando com o desenvolvimento da base de dados.

Análise econômica

A análise econômica configura-se como a base do trabalho de planejamento por

determinar o nível e o padrão de crescimento global de desenvolvimento, bem como por

ser utilizada para desenvolver as projeções de demanda de energia.

O foco dessa análise econômica está nos aspectos gerais de desenvolvimento, como

por exemplo, Produto Interno Bruto - PIB, Produto Nacional Bruto – PNB; população;

metas e objetivos de crescimento; política de desenvolvimento; estruturas institucionais e

aspectos sociais/culturais que têm influência sobre a energia.

Esta análise fornece as projeções de parâmetros que possam indicar o crescimento

global. A Figura 2.4 exemplifica o que foi apresentado.

_________________________________________________________________________

HISTÓRICO PROJETADO

TEMPO

CENÁRIOS

PNB,

POPULAÇÃO

ETC.

Figura 2.4 – Análise econômica – projeções

Fonte: CIRILLO (1995)

A Figura 2.4 mostra que a partir de valores históricos é possível estabelecer

premissas e hipóteses, ou cenários, para projeção de valores futuros, permitindo que

determinada variável (por exemplo, PIB, preço, população) possa ser avaliada em seu

comportamento, conforme as condicionantes inseridas.

Análise da demanda de energia

A análise da demanda de energia é feita concentrando-se nos setores individuais da

economia como, por exemplo, o setor industrial, residencial, comercial, transporte,

agricultura, etc.

Tem a finalidade de fornecer projeções de atividade e demanda de energia por

setor, o que significa o nível de atividade atual do setor, o padrão de consumo de energia

atual, o crescimento projetado da atividade e o crescimento projetado na demanda de

energia.

Avaliação dos recursos energéticos

Nesta etapa é feita a avaliação dos recursos energéticos quanto à disponibilidade e

viabilidade econômica para sua inclusão no sistema energético. As fontes de recursos são

os combustíveis fósseis, nucleares, fontes renováveis, podendo ser domésticos ou

importados.

_________________________________________________________________________

Importantes informações devem ser obtidas desta análise como, por exemplo,

condições das reservas, dos recursos energéticos e condições de produção. Um dado muito

útil para um planejamento energético é conhecer o quanto determinado recurso poderá

colaborar na matriz energética, ou seja, o quanto o uso de uma fonte de energia poderá

tornar-se viável economicamente em curto, médio ou longo prazo. E, por outro lado,

determinar a substituição daquela fonte energética que não possa mais subsistir

economicamente.

Caracterização das tecnologias energéticas

É necessário caracterizar as tecnologias empregadas, uma vez que isso torna

possível a avaliação do sistema de suprimento de energia em relação à estrutura atual do

sistema, ao padrão de suprimento no ano base, à expansão e/ou retiradas planejadas e às

novas tecnologias. A caracterização da tecnologia energética lida com todo o ciclo do

combustível.

O emprego de novas tecnologias que possibilitam alternativas de suprimento deve

atender a alguns parâmetros importantes, como, por exemplo, desempenho do sistema;

instalação; operação e manutenção; economia e restrições à sua implementação.

Este é um campo fértil para exploração futura e de onde se espera grandes avanços

no sentido de ampliar a contribuição de recursos para a matriz energética. O que se deseja

é o preparo consistente de uma base de dados das diversas tecnologias e não a avaliação de

alternativas de suprimento.

A caracterização da tecnologia energética se dá em três principais componentes:

• Tecnologias de combustíveis fósseis – petróleo, gás e carvão;

• Tecnologias de fontes renováveis – solar, eólica, biomassa, geotérmica e

oceânica;

• Tecnologias de sistemas elétricos – térmica, nuclear e hidroelétrica.

Análise do balanço oferta/demanda

Nesta etapa, a análise do balanço oferta/demanda de energia visa a mensurar o

suprimento de energia disponível em relação à demanda projetada e, dessa maneira,

_________________________________________________________________________

determinar a melhor forma de atendimento, ou seja, aquela que atenda à nova abordagem

integrada de planejamento com o foco nos aspectos holístico, multidimensional,

participativo e prospectivo. Este balanço visa a simular o comportamento do mercado de

energia.

A Figura 2.5 exemplifica uma rede energética onde o fluxo de energia ocorre desde

as fontes energéticas até as demandas finais.

VAPOR

INDUSTRIAL

CALDEIRA

LEO

CALDEIRA

CARVÃO

CALDEIRA

RECURSOS

DE PETRÓLEO

RECURSOS

DE GÁS

RECURSOS

DE CARVÃO

DEMANDA

SUPRIMENTO

REFINARIA

Figura 2.5 – Fluxo de energia oferta/consumo

Fonte: CIRILLO (1995)

Em relação aos termos final e útil, tem-se as seguintes definições:

A energia final inclui qualquer forma de energia, primária ou secundária,

disponível ao consumidor, descontado o armazenamento e as perdas na distribuição. Esta

energia é convertida no ponto de uso final em energia útil.

_________________________________________________________________________

A energia útil é a forma de energia que realmente é exigida pelo consumidor para

calor, luz ou movimento mecânico. A quantidade de energia útil fornecida de uma

determinada quantidade de energia final depende da eficiência da tecnologia de uso final.

Uma série de parâmetros deve ser providenciada para a análise do balanço de

energia, tais como, custo, viabilidade técnica, aspectos políticos sobre energia e restrições

de qualquer ordem à sua implementação. Modelos analíticos diversos estão disponíveis

para a construção deste balanço como, por exemplo, algoritmos de rede manuais, modelos

de energia/economia integrados, modelos de sistema energético e modelos de energia

setorial.

Avaliação de impactos

Como já previsto nesta nova ordem de elaboração de um planejamento integrado,

as exigências multidimensionais também deverão ser analisadas no modelo, para que sejam

identificados os efeitos de cada balanço de oferta/demanda de energia elaborado. Essas

exigências podem ser relacionadas às necessidades de recursos energéticos, ao uso de

recursos nativos, à eficiência do sistema energético, às necessidades de investimento de

capital, ao balanço de pagamentos, aos impactos ambientais, aos efeitos sociais, culturais,

institucionais, etc.

Usam-se ferramentas analíticas específicas para computar os parâmetros de impacto

como nos exemplos: modelos de construção de instalações, modelos de impacto

macroeconômico e modelos de impacto ambiental.

O usual nesta análise é estabelecer cenários de desenvolvimento em conjunto com

estratégias de ação sobre o sistema energético e, então, conjugar as possibilidades de casos

para estudo, uma vez que estas poderão ajudar a cercar as incertezas do futuro.

Os cenários, aqui, podem ser compreendidos como um conjunto de premissas ou

hipóteses que delineiam um aspecto conjuntural para avaliação do comportamento de uma

ou mais variáveis.

Portanto, de forma resumida, a análise integrada é usada para determinar a possível

estrutura futura do sistema energético, avaliar o efeito de várias políticas energéticas e

também para investigar estratégias de energias alternativas.

_________________________________________________________________________

6º Apresentação de resultados

É nesta etapa que todo o exaustivo trabalho do planejamento energético deverá ser

bem explorado pelo analista no momento da apresentação para aqueles que tomam as

decisões. Freqüentemente estas pessoas não possuem a experiência técnica e analítica

necessária para interpretar todo o conjunto de informações extraído do estudo. Assim, faz-

se imprescindível uma apresentação em forma apropriada, do contrário o estudo estará sob

o risco de ter seus resultados ignorados.

Para alguns problemas, a análise integrada poderá fornecer a informação técnica

para a tomada de decisão. Para outros problemas os resultados técnicos devem ser

mesclados com outras considerações. A apresentação para quem toma decisão é muito

importante.

7º Preparação do plano

Esta etapa é, efetivamente, a expressão das escolhas feitas, configurando uma

declaração de ações tais como projetos, políticas, outros estudos, etc.

2.2 O Modelo ENPEP – “Energy and Power Evaluation Program”

O programa ENPEP para o ambiente “Windows” versão 2.20, que é a versão

utilizada neste trabalho, teve sua origem na versão “DOS” do Energy and Power

Evaluation Program - ENPEP, que foi desenvolvido no Argonne National Laboratory

(ANL) sob os auspícios do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) e da

Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).

O módulo ENPEP versão 2.20 utiliza integralmente o ambiente “Windows” e

oferece ao usuário uma interface gráfica com o propósito de tornar compreensível o

modelo de um sistema energético de um país ou região. O objetivo do programa é simular

o mercado de energia e buscar um equilíbrio entre suprimento e demanda para um

horizonte de estudo, limitado a 75 anos. Para alcançar esta meta, o módulo “BALANCE” do

ENPEP processa uma rede representativa de toda a cadeia energética, sendo incluídos na

mesma, produção, conversão, transporte, distribuição e a utilização da energia nas

_________________________________________________________________________

atividades de um país ou região, bem como o fluxo de energia e de combustíveis

pertencentes a tais atividades (ANL, 2000).

O programa ENPEP trabalha com uma rede energética representativa e consiste de

blocos e conexões. Os blocos representam os processos, tal como uma refinaria de

petróleo, por exemplo, enquanto que as conexões representam o fluxo da energia entre os

blocos.

A rede energética é desenvolvida considerando o fluxo da energia entre diferentes

tipos de blocos. Cada tipo de bloco corresponde a um diferente submodelo no módulo

“BALANCE” e é associado a equações específicas que relacionam preços e fluxos de

energia nas conexões de entrada e de saída do mesmo. O algoritmo incorporado ao módulo

“BALANCE” processa, simultaneamente, um sistema de desigualdades e equações não

lineares. Essas relações, definidas pelos parâmetros de entrada, associadas a cada bloco da

rede energética, especificam a transformação das quantidades de energia e preços através

dos vários estágios da produção, processamento e uso final. Um modelo de equilíbrio,

representado pela rede energética, é, então, calculado em preços e quantidades, de forma a

satisfazer o conjunto de todas as desigualdades e equações relevantes.

Para encontrar a solução, o modelo requer uma estimativa inicial dos valores das

quantidades de produção e importação de combustíveis dos blocos de recursos que ficam

na parte inferior da rede. Depois disso, os preços do combustível, em cada conexão

sucessiva até a parte superior da rede (demandas), são computados a partir das equações de

preços, definidas pelos vários blocos (ver Figura 2.5).

A seguir, as soluções para todas as equações de quantidades associadas aos blocos

são computadas para as sucessivas conexões, de cima para baixo na rede, ou seja, das

atividades (demandas) para as fontes energéticas. Se todas as equações da rede forem

satisfeitas pelas quantidades estimadas inicialmente, conclui-se que a solução foi

encontrada. Caso contrário, as quantidades na parte inferior da rede são automaticamente

ajustadas, e todas as equações novamente calculadas. Este processo iterativo (repetitivo)

continua, até que os valores apropriados para as quantidades na base da rede sejam

atingidos.

_________________________________________________________________________

Isto pode ser visto na Figura 2.6, onde a interseção entre as curvas representa o

ponto de equilíbrio entre demanda e suprimento.

Quantidade

Demanda Oferta

Quantidade

Preço/Custo

Figura 2.6 – Fluxo de energia oferta/demanda

Fonte: ANL. User´s Guide Version 2.0 (2000)

A rede energética é construída a partir de um conjunto de submodelos ou blocos

específicos. Os blocos da rede representam um processo ou atividade energética, como por

exemplo, uma refinaria de petróleo, uma usina termelétrica.

A montagem da rede energética é realizada com a interligação dos diversos blocos

que a compõem. Essas interligações são as denominadas “conexões” (ou “elos”) e

representam o caminho por onde passa o fluxo de energia. As conexões representam o

fluxo de energia e custos associados pertencentes a uma atividade energética específica;

elas expressam como essas informações (ou seja, preço e quantidade) são transmitidas de

um bloco para outro. Na Figura 2.7 estão os blocos que poderão constituir uma rede

energética no programa ENPEP versão 2.20.

_________________________________________________________________________

Demanda

Processos de conversão

Blocos de recursos

Processos econômicos

Despacho de carga,

Usinas hidráulicas e térmicas

Figura 2.7 – Representação dos blocos que compõem uma rede energética no ENPEP

Fonte: ANL (2000)

Estes são os seguintes tipos de blocos disponíveis no “BALANCE”, mostrados na

figura 2.7:

Bloco de demanda: representa a demanda final de energia convertida no último sistema

de conversão ou uma forma útil de energia tal como um processo a vapor e

aquecimento direto.

Blocos de processos de conversão: representam a conversão ou processamento de um

recurso, combustível ou produto, em outra forma utilizável. Podem ser de quatro tipos:

Bloco de uma entrada e uma saída: Como exemplo tem-se a caldeira, que converte

óleo combustível em vapor, um automóvel, que converte gasolina em quilômetros

rodados, ou um processo de destilação, que converte biomassa em etanol.

Bloco de múltiplas saídas: é a representação típica de um processo de refinamento

de petróleo. De forma geral pode ser usado para representar qualquer processo com

dois ou mais produtos de saída.

Bloco de múltiplas entradas: representa processos especiais de conversão que

possuem mais de uma entrada para combustíveis, tal como um aquecedor solar que

_________________________________________________________________________

usa GLP (gás liquefeito de petróleo) como combustível de suporte ou um

misturador, por exemplo de gasolina e álcool.

Bloco de transporte: representa o transporte físico por meio de caminhões, trens,

dutos, etc.

Blocos de recursos energéticos: representam os recursos renováveis e não renováveis:

- Bloco de recursos não renováveis: representa os recursos não renováveis,

importados ou produzidos domesticamente, tais como óleo cru, carvão, gás natural

ou urânio.

Bloco de recursos renováveis: representa os recursos renováveis, tais como

biomassa, energia solar, energia eólica, energia hidráulica, etc.

Blocos de processos econômicos: são de duas naturezas:

Bloco de decisão: representa a seleção ou alocação de combustíveis ou formas de

energia.

Bloco de fixação de preços: representa a regulação governamental de preços e

política de preços tais como taxas, subsídios e estrutura de tarifas.

Bloco de despacho de carga: representa a saída ou despacho de energia das unidades de

geração de eletricidade.

Bloco de unidade de geração hidráulica: representa a energia produzida nas unidades

de geração hidráulica.

Bloco de unidade de geração térmica: representa a energia produzida das unidades de

geração térmica (gás, óleo, carvão e também nuclear).

Por convenção, a rede de energia é construída com os blocos de demanda

localizados na parte superior, os recursos de suprimento de energia localizados na parte

inferior e os blocos de processo de conversão localizados no meio da rede (ver Figura 2.5).

Uma vez construída a rede e efetuada a simulação com os dados históricos, o módulo

realiza o prognóstico de preços e demandas de energia.

_________________________________________________________________________

As demandas de energia são calculadas pelo processamento do fluxo de energia a

partir dos blocos de demanda, passando pelos processos de conversão até alcançar a parte

inferior, que são os blocos de suprimentos de recursos energéticos. Este processamento é

reconhecido como seqüência “down-pass” (ou “up-down”).

Na seqüência “up-pass” (ou “bottom-up”) são realizados os cálculos de preços a

partir das informações de entrada dos blocos de recursos renováveis e não renováveis na

base da rede energética.

Na seqüência “down-pass”, quando o modelo processa o fluxo de energia, as

estimativas de preços previamente obtidas da seqüência “up-pass” são usadas para

determinar a participação competitiva das alternativas energéticas (isto é, a competição nas

conexões de entrada de um bloco de decisão). Esta participação é estimada por uma função

lógica que envolve o preço de determinado energético em relação aos demais. Como a

participação da energia depende de seus preços e estes por sua vez dependem da

quantidade de combustível demandada, o módulo “BALANCE” utiliza processos de

iteração para obter o equilíbrio entre preços e quantidades. As seqüências de “up-pass” e

“down-pass” são repetidas até que a diferença dos fluxos de energia (quantidades) nas

conexões da rede mudem pouco de uma iteração a outra e desde que todo o processo esteja

dentro de um nível de tolerância especificado pelo usuário.

A solução apresentada pelo módulo “BALANCE” deve ser interpretada como a

mais próxima do real, considerando que os dados e relações assumidas no modelamento

estejam corretos. Em algumas circunstâncias, o resultado poderá ser interpretado como

uma orientação, indicando a probabilidade de determinado fato ocorrer. Por exemplo, uma

determinada solução do modelo poderá indicar que os preços da energia deveriam ser

ajustados para recuperar todos os custos de produção e processamento, caso todos os

controles de preços do governo forem removidos durante o processamento do modelo;

assim os preços refletirão apenas os custos (ANL, 2000).

_________________________________________________________________________

3. O SETOR RESIDENCIAL

Diferentemente dos outros setores da economia, o Setor Residencial tem a

peculiaridade de não possuir produção de bens materiais, mas participa do balanço

energético estadual por ser um setor com expressivo consumo energético. Assim,

compreende-se que a parcela da energia útil destinada ao Setor Residencial não se vincula

diretamente ao sistema produtivo, mas essa energia é consumida para gerar bem estar à

população através de aquecimento de água, cocção de alimentos, iluminação, conforto

térmico e uso de eletrodomésticos.

3.1 O Setor Residencial no Brasil

Neste início do século XXI, a população do planeta é essencialmente urbana. A

população mundial atual está em torno de 6,5 bilhões de habitantes e vem crescendo a uma

taxa média anual de aproximadamente 1,4% (Nações Unidas, 2005). Mais de 70% desta

população vive em áreas urbanizadas, este índice não tem precedentes na história do

homem moderno e poderá variar entre as regiões, sendo que nas regiões mais

desenvolvidas e industrializadas poderá se situar entre 80 e 90%. Nas regiões em

desenvolvimento entre 67 e 100% (PHILIPPI Jr. et al., 2004).

O Brasil segue a tendência mundial de urbanização a partir da década de 30,

quando a população era tipicamente rural. O desenvolvimento dos setores industrial,

comercial e de serviços proporcionou acelerada urbanização nas cidades brasileiras. Nos

anos 40, apenas 31% da população era urbana. Nos últimos anos da década de 60, a

população situava-se próxima de 90 milhões de habitantes dos quais cerca de 50% viviam

no campo e 50% nas cidades. Em 1991, cerca de 76% da população já morava em cidades;

no ano 2000, 81% da população era urbanizada (PHILIPPI Jr. et al., 2004).

O país experimenta na atualidade um crescimento de sua população urbana e parece

que permanecerá nesta tendência uma vez que inexistem medidas e políticas do governo

que garantam a manutenção e a estabilidade das populações no meio rural.

_________________________________________________________________________

A alta concentração de habitantes nas áreas urbanas das cidades implica numa

grande demanda energética para suprimento nas atividades industrial, comercial,

transportes, serviços e residencial. É necessário que se faça uma abordagem de questões

importantes inerentes ao Setor Residencial e que trazem impacto nessa demanda

energética. São questões como o êxodo rural, déficit habitacional, demanda energética

reprimida, poder aquisitivo e classes de renda da população, tecnologias atuais dos

equipamentos de demanda e perspectivas para os próximos anos.

Tema de muitos trabalhos de excelente qualidade e bastante discutido, o êxodo

rural contribui para um índice cada vez maior da urbanização das cidades, trazendo todas

as mazelas do descontrole populacional como altas taxas de criminalidade, desemprego

elevado, baixa escolaridade, ocupação desordenada do tecido urbano, demanda crescente

dos meios de transporte e serviços. O déficit habitacional relaciona-se em grande parte a

esse fenômeno, que por sua vez está ligado ao poder aquisitivo da população. De fato são

componentes de um mesmo problema econômico-social. A demanda energética

desagregada por fonte está sob forte influência da caracterização da estrutura do Setor

Residencial urbano e rural uma vez que a sua disponibilidade e utilização são específicas

de determinado meio. A Figura 3.1 mostra o percentual de utilização das fontes energéticas

no ano de 2004 para o Setor Residencial no Brasil.

Lenha

37,8%

Eletricidade

31,6%

Gás Liq.

Petróleo

27,3%

Querosene

0,1%

Gás Natural

0,8%

Carvão

vegetal

2,4%

Gás

canalizado

0,0%

Figura 3.1 – Consumo final do Setor Residencial por fonte energética no Brasil – 2004

Fonte: MME, BEN (2005)

_________________________________________________________________________

A eletricidade e a lenha são importantes fontes energéticas para o Setor

Residencial, pois detêm os maiores índices de consumo, conforme mostrado na Figura 3.1.

A relativa estabilidade das altas taxas inflacionárias a partir do Plano Real, em

1994, possibilitou a incorporação, pelos consumidores residenciais, de um volume

expressivo de aparelhos eletroeletrônicos verificada nos primeiros anos desse plano. Ainda

que de difícil mensuração, o consumo desta classe pode estar sendo influenciado, também,

pela intensificação de atividades econômicas autônomas nas residências (economia

subterrânea), conseqüência da elevada taxa de desemprego que persiste ao longo dos

últimos anos.

Assim, o consumo residencial apresentou evolução significativa nos últimos anos,

resultado que pode ser associado diretamente aos efeitos do Plano Real. A melhoria do

nível de renda da população, decorrente do controle do processo inflacionário, elevou

significativamente o estoque domiciliar de aparelhos eletroeletrônicos, o que contribuiu

para a crescente "eletrificação" das residências e, como conseqüência, para a expansão do

consumo residencial.

Sabe-se que os problemas habitacionais são proporcionalmente mais graves nas

aglomerações populacionais maiores. É onde se exige que, agentes do governo e

formuladores de política busquem mecanismos ágeis, capazes de proporcionar melhores

condições para a solução dos problemas de moradia e de qualidade de vida da população.

Devido ao baixo crescimento ou mesmo decréscimo da população em áreas urbanas

menores, as questões habitacionais assumem proporções menos significativas. O mesmo se

dá nas áreas rurais, em função do esvaziamento progressivo do campo ocorrido nas últimas

décadas (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

A delimitação da situação de domicílio entre “urbano” ou “rural” vem sendo

bastante discutida por vários especialistas, e são feitas propostas para uma completa

mudança nos conceitos atualmente empregados. Segundo a definição do IBGE, a situação

do domicílio é urbana ou rural de acordo com a legislação municipal em vigor em 1º de

agosto de 2000. Em situação urbana consideram-se as áreas urbanizadas ou não,

correspondentes às cidades (sedes municipais), às vilas (sedes distritais) ou às áreas

urbanas isoladas. A situação rural abrange toda a área situada fora do perímetro urbano,

_________________________________________________________________________

delimitado por lei municipal, inclusive os aglomerados rurais de extensão urbana e os

povoados (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

Como aglomerado rural de extensão urbana entende-se a localidade que preencha

os seguintes requisitos: situa-se em área legalmente definida como rural, com arruamentos

reconhecíveis ou dispostos ao longo de uma via de comunicação; localiza-se a menos de

um quilômetro da área efetivamente urbanizada de cidade, vila ou aglomerado rural já

definido como de extensão urbana; por último, é contígua a eles. Constituem simples

extensão da área efetivamente urbanizada, como loteamentos já habitados, conjuntos

habitacionais, aglomerados e moradias ditas subnormais ou núcleos desenvolvidos em

torno de estabelecimentos industriais, comerciais ou de serviços. Há também a definição

pela Constituição Federal, confirmada pelo Estatuto das Cidades, da existência de

obrigatoriedade de elaboração de plano diretor para cidades com população acima de 20

mil habitantes. O plano diretor é o instrumento básico da política de desenvolvimento e

expansão urbana, exigido também para municípios localizados em regiões metropolitanas,

em áreas de interesse turístico ou sujeitas a sofrer grandes impactos ambientais

(FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

Todas essas ponderações implicam no fato de estudos do Setor Residencial

passarem, obrigatoriamente, pela análise de sua população.

A Figura 3.2 mostra a distribuição percentual do consumo final por setor para o ano

de 2004 a partir do Balanço Energético Nacional, BEN 2005. Observa-se que a

participação do Setor Residencial é expressiva, contribuindo com 11,2% naquele ano.

Segundo o Balanço Energético Nacional – BEN 2005 do Ministério de Minas e

Energia (MME), o consumo de energia no Setor Residencial se manteve estável no período

compreendido entre 1970 e 2005, embora o consumo de eletricidade tenha apresentado

altas taxas de crescimento. Neste setor, o rendimento médio do uso da energia tem sido

crescente em razão da substituição de lenha por gás liquefeito de petróleo (GLP): cada tEP

(tonelada equivalente de petróleo) de GLP substitui entre 7 e 10 tEP de lenha,

conseqüência da maior eficiência dos fogões a GLP. A baixa elasticidade do consumo de

energia na cocção em relação à renda familiar contribui, também, para o pouco

crescimento do consumo de energia do setor (MME, BEN 2005).

_________________________________________________________________________

Energético

8,6%

Residencial

11,2%

Industrial

37,8%

Comercial

2,7%

Público

1,7%

Agropecuário

4,3%

Não energético

6,8%

Transportes

26,9%

Figura 3.2 – Consumo final por setor no Brasil – 2004

Fonte: MME, BEN (2005).

Verifica-se também que o consumo residencial nacional de GLP que decrescia

desde 2000, em 2004 apresentou um crescimento de 2,1%. Aumentos dos preços acima das

taxas de inflação e a perda do poder aquisitivo das famílias explicam o baixo desempenho

da média nos últimos anos, estima-se que 13% dos domicílios com fogão a GLP também

possuem fogão a lenha, o que possibilita o retorno a essa fonte de energia a qualquer tempo

(MME, BEN 2005).

Sendo considerado um importante energético na matriz nacional, a utilização da

lenha no Brasil é ainda significativa, principalmente, nas carvoarias para produzir carvão

vegetal e na cocção de alimentos em residências.O Setor Residencial consumiu 26 milhões

t de lenha em 2004, equivalentes a 29% da produção e 1,4% superior ao de 2004. Este

acréscimo repete o comportamento dos últimos anos, complementando o baixo

desempenho do consumo residencial de GLP na cocção. A lenha e o carvão vegetal

representam 13,2% da Matriz Energética Brasileira de 2004, resultado 0,3 ponto percentual

acima do de 2003 (MME, BEN 2005).

_________________________________________________________________________

3.2 O Setor Residencial em Minas Gerais

Refletindo o comportamento verificado no restante do país, o Estado de Minas

Gerais registrou um crescente índice de urbanização nas últimas décadas, situando-se em

torno de 82% no ano de 2002 (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

Segundo a Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílio – PNAD / IBGE – 2004,

existiam no Estado de Minas Gerais 5.891.243 domicílios particulares permanentes com

uma média verificada de 3,2 habitantes por domicílio (IBGE, PNAD 2004).

A demanda total de energia em Minas Gerais, em 2004, alcançou 30,95 milhões de

tEP, valor equivalente a 14,5% da demanda total de energia no Brasil. No período 1978-

2004, a demanda cresceu, no Estado, a uma taxa média de 2,7% ao ano, a mesma

observada no Brasil para o mesmo período (CEMIG, 2005).

Analisando-se setorialmente a matriz energética do Estado de Minas Gerais em

2004, observa-se que o Setor Industrial foi o que apresentou a maior demanda,

respondendo por 64,7%; o Setor Transportes vem em segundo lugar, representando 18,2%,

seguido pelo Setor Residencial, com 10,9%. O Setor Agropecuário teve uma participação

de 2,3%, e Outros Setores e Perdas (Comercial, Público e Perdas) representaram 3,9% do

total.

A Figura 3.3 mostra a distribuição da demanda de cada setor da economia de Minas

Gerais no ano de 2004 (CEMIG, 2005).

Industrial

64,7%

Residencial

10,9%

Transportes

18,2%

Outros

Setores e

Perdas

3,9%

Agropecuário

2,3%

Figura 3.3 – Demanda de energia por setor em Minas Gerais – 2004

Fonte: CEMIG (2005).

_________________________________________________________________________

A fonte Lenha e Derivados aparece como a de maior participação na demanda total

de energia do Estado em 2004, correspondendo a 32,9% do total; em segundo lugar, veio a

fonte Petróleo, Gás Natural e Derivados, com 31,1% do total. A fonte Carvão Mineral e

Derivados compareceu com 13,9%, e a Energia Hidráulica e Outras Fontes participaram

com 13,3% e 8,8%, respectivamente. Na Figura 3.4 observa-se a grande participação da

lenha na matriz energética do Estado de Minas Gerais.

Petróleo e

Derivados

31,1%

Energia Hidráulica

13,3%

Lenha e Derivados

32,9%

Outras Fontes

8,8%

Carvão Mineral e

Derivados

13,9%

Figura 3.4 – Demanda de energia por fonte em Minas Gerais – 2004

Fonte: CEMIG (2005)

O critério de avaliação na estimativa da lenha no Setor Residencial considera que o

número de domicílios que possuem somente fogão a gás, somente fogão a lenha e ambos

foi estimado, para todos os anos da série, com base nos Censos do IBGE e no consumo de

GLP. O consumo específico de cada energético para os domicílios, por região do Estado de

Minas Gerais, foi estimado por pesquisa de campo realizada em 1985. A partir desses

dados, foi estimado o consumo residencial de lenha (CEMIG, 2005).

3.3 O estado da arte dos equipamentos de demanda de energia no Setor

Residencial

A descrição das funções dos equipamentos mais utilizados nas demandas de

cocção, refrigeração, aquecimento de água, e iluminação é feita na seção 4.6.5,

Caracterização das Tecnologias de Energia.

_________________________________________________________________________

Várias iniciativas de modernização de equipamentos e sistemas utilizados no Setor

Residencial, que possibilitem redução do consumo de energia, estão em curso. Grande

parte das pesquisas é desenvolvida nos países de primeiro mundo. A chegada dessas

novidades aos países em desenvolvimento é uma questão de pouco tempo, especialmente

facilitada pela globalização.

As tecnologias emergentes no horizonte de estudo estarão presentes nas novas

concepções do espaço construído das residências, desenvolvimento de melhorias nos atuais

aparelhos de refrigeração, cocção, eletrodomésticos, iluminação, utilização de larga escala

de aquecedores de água solares, co-geração, reaproveitamento de calor dos

condicionadores de ar, redução da energia em modo de espera dos equipamentos, motores

de alto rendimento, materiais para as construções, etc. São também discutidas no

Apêndice A.

É importante mencionar a contribuição da arquitetura para o estabelecimento de

critérios construtivos que visem ao máximo aproveitamento energético do espaço

construído, tanto na iluminação quanto no conforto térmico, itens de grande demanda de

energia nas residências brasileiras. O conceito de arquitetura bioclimática trata do conforto

ambiental nas construções civis, estuda as formas de efetuar eficientemente a interface

entre o ser humano e os rigores do clima considerando desde a escolha do local da obra,

utilização de materiais de construção adequados, a orientação da edificação, a eficiência

das aberturas, o estudo da ventilação e da insolação, o microclima e do macroclima, o

impacto ambiental, a vegetação e os aspectos culturais (VIGGIANO, 2005).

No macroclima são observadas as características climáticas de uma região,

normalmente medidas em estações meteorológicas. No microclima, são observados as

alterações locais na radiação solar, temperatura do ar, umidade e vento. Uma grande cidade

pode alterar as condições do mesoclima (escala climática intermediária entre o microclima

e o macroclima) pela poluição que gera ou pelo corte indiscriminado da vegetação, por

exemplo. Já o microclima está diretamente relacionado à escala da edificação e de seu

entorno imediato, sendo influenciado pelas conseqüências das outras escalas climáticas e

também pela interferência direta no local onde se encontra a edificação (LAMBERTS,

2005).

_________________________________________________________________________

A abordagem do projeto energético do espaço construído toma como essenciais os

princípios de eficiência energética, devido, principalmente, à necessidade da redução da

carga instalada e do consumo de energia. Além do conceito de melhoria de eficiência,

procura também pesquisar a adequação das tecnologias de geração elétrica alternativa ao

nível urbano, como alternativa para a economia doméstica e para o planejamento do

sistema energético global. Uma das vantagens é a abolição de gastos excessivos com

energia elétrica, a exemplo do chuveiro elétrico, o que propicia uma boa economia, quando

utilizado o tradicional sistema de aquecimento solar da água. O sistema de climatização se

utilizará, prioritariamente por meios naturais, de recursos como ventilação cruzada em toda

a residência, utilização de espelhos d'água, controle da insolação incidente através de

persianas retráteis, aberturas superiores para a saída do ar quente, proteção térmica dos

telhados, orientação da edificação visando ao aproveitamento correto da insolação e dos

ventos, uso da vegetação, beirais e quebra-sóis para a proteção contra a incidência

indesejável de radiação solar nas fachadas. Evidentemente que são medidas evolutivas do

estágio de desenvolvimento da arquitetura moderna, mas é necessário que possam ter

viabilidade de toda ordem no âmbito residencial urbano e rural para lograrem sucesso.

_________________________________________________________________________

4. ESTUDO DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO DO

SETOR RESIDENCIAL - APLICAÇÃO DO MODELO

ENPEP

Este capítulo descreverá a aplicação da metodologia de planejamento energético

para o Setor Residencial no Estado de Minas Gerais, seguindo o exposto no Capítulo 2.

O estudo do planejamento energético é uma atividade complexa por envolver

dimensões políticas, sociais, culturais, tecnológicas e ambientais, sendo estes elementos

fundamentais para o estudo; ademais, deve ser compreendida como um processo dinâmico

orientado para fornecer informações úteis para aqueles que tomam as decisões.

4.1 Definição de objetivos

O objetivo deste trabalho de planejamento energético é a elaboração de um estudo

prospectivo da evolução do balanço entre a oferta e a demanda de energia no longo prazo

para o Setor Residencial no Estado de Minas Gerais e comparar os resultados obtidos com

os de outros estudos.

Apesar de não ter sido divulgado nenhum outro estudo nos últimos oito anos,

contrariando a premissa de que um estudo de planejamento deva ser entendido como um

processo contínuo e ininterrupto, espera-se que este estudo contribua também para a

atualização do último estudo realizado pela CEMIG (CEMIG, 1997), que, embora tenha

sido feito para todos os setores da economia, significou menor nível de detalhes no que se

refere ao Setor Residencial.

4.2 Definição da abordagem

A abordagem diz respeito à dimensão do estudo em quatro parâmetros: o escopo da

análise, que neste caso refere-se ao Setor Residencial; a escala da análise, que é o universo

de abrangência, que será o Estado de Minas Gerais; o grau de detalhamento, para o qual se

_________________________________________________________________________

procurou o mais detalhado possível de acordo com as informações disponíveis, e o

horizonte temporal, sendo adotado o longo prazo, de 2004 a 2025.

O ano base escolhido para o estudo foi 2004 pela disponibilidade mais recente da

maioria dos dados confiáveis necessários à elaboração deste trabalho.

4.2.1 Caracterização do ano base

O país experimentou em 2001 um forte racionamento de energia elétrica em função

de limitações na geração de eletricidade, das redes de transmissão, falta de chuvas e de

planejamento. Os dados apresentados nos balanços energéticos do Estado (BEEMG) e do

país (BEN) registraram a queda no consumo de energia devido ao racionamento de energia

elétrica.

A demanda total de energia em Minas Gerais, em 2004, alcançou 30,95 milhões de

tEP, valor equivalente a 14,5% da demanda total de energia no Brasil. A Figura 4.1 mostra

o balanço global de energia em 2004, considerando o somatório de todos os energéticos e

após a conversão para tEP.

Figura 4.1 - Minas Gerais - Balanço Global de Energia – 2004 (mil tEP)

Fonte: CEMIG (2005)

_________________________________________________________________________

A importação de energéticos em Minas Gerais ocorre em função, principalmente,

da necessidade de suprimento de petróleo, carvão mineral e derivados, além da compra de

energia elétrica de Itaipu. A exportação inclui a energia elétrica e alguns derivados de

petróleo.

A fonte Lenha e Derivados foi a de maior participação na demanda total de energia

do Estado em 2004, correspondendo a 32,9% do total; em segundo lugar, veio a fonte

Petróleo, Gás Natural e Derivados, com 31,1% do total.

A fonte Carvão Mineral e Derivados compareceu com 13,9%, e a Energia

Hidráulica e Outras Fontes participaram com 13,3% e 8,8%, respectivamente, conforme

apresentado na Figura 4.2.

Lenha e

derivados

32,9%

Energia

hidráulica

13,3%

Petróleo, gás

natural e

derivados

31,1%

Outras Fontes

8,8%

Carvão Mineral

e Derivados

13,9%

Figura 4.2 - Fontes energéticas em 2004 - MG

Fonte: CEMIG (2005)

O Setor Residencial assumiu, em 2004, a terceira posição na demanda de energia

no Estado com 10,9% do total, conforme apresentado na Figura 4.3.

_________________________________________________________________________

Transportes

18,2%

Outros Setores

e perdas

3,9%

Residencial

10,9%

Agropecuário

2,3%

Industrial

64,7%

Figura 4.3 – Participação dos Setores em 2004 - MG

Fonte: CEMIG (2005)

A distribuição da energia consumida por fonte energética no Setor Residencial está

mostrada na Figura 4.4.

Lenha e

Derivados +

Carvão Vegetal

58,2%

Querosene

0,09%

Outras Fontes

1,4%

GLP

22,6%

Eletricidade

17,7%

Figura 4.4 – Setor Residencial por fontes energéticas em 2004 - MG

Fonte: CEMIG (2004)

Nessa distribuição da Figura 4.4, observa-se o quanto a lenha e derivados é

importante na matriz energética do Setor Residencial, seguida do gás liquefeito de petróleo

(GLP) e depois pela eletricidade.

_________________________________________________________________________

Os preços médios praticados para o ano de 2004 para o Setor Residencial estão

apresentados na Tabela 4.1.

Tabela 4.1 – Preço médio para os energéticos, 2004

Energético Preço US$/Bep

GLP 100,4

Eletricidade 205,8

Lenha 10,0

Querosene (1) 88,0

Fonte: MME, BEN (2005); (1) ANP

4.3 Determinação das informações necessárias

As informações necessárias para este estudo de planejamento energético com a

utilização do modelo Energy and Power Evaluation Program – ENPEP devem ser

obrigatoriamente baseadas em dados técnicos, incluindo a configuração do setor em todas

as suas dimensões já relatadas, tais como dados socioeconômicos, dados das fontes de

suprimento do Setor Residencial, as capacidades de fornecimento, as demandas rural e

urbana, as tecnologias energéticas atuais e emergentes ao longo do horizonte de estudo, os

preços, entre outros. São necessárias ainda as projeções de preços, de demanda e da

capacidade instalada, todas necessárias à aplicação do modelo computacional ENPEP.

4.4 Escolha do processo de análise

Optou-se pela utilização do modelo ENPEP para análise do balanço entre oferta e

demanda de energia. Esta opção teve por base a validação do modelo com sua aplicação,

em 1995/96, no estudo de planejamento energético para o Estado de Minas Gerais, projeto

da Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG

que contou com suporte técnico e

financeiro da Agência Internacional de Energia Atômica – AIEA. Este projeto contou

A Cemig é a responsável, por delegação da Comissão Estadual de Energia, pela realização do balanço

energético estadual para o Estado de Minas Gerais, bem como outros estudos referentes à energia.

_________________________________________________________________________

ainda com a participação ativa da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, por

intermédio do Departamento de Engenharia Nuclear (CEMIG, 1997).

A versão do ENPEP para ambiente Windows, usada neste trabalho, é distribuída

pela AIEA, de onde foi obtida pelo Departamento de Engenharia Nuclear da Escola de

Engenharia da UFMG.

4.5 Realização da análise

A maior densidade efetiva de trabalho reside na realização da análise, envolvendo o

levantamento de uma base de dados (discutida na seção 4.6) e uma análise integrada em

um processo iterativo (discutida na seção 4.7).

4.6 Desenvolvimento da base de dados

A base de dados a seguir será importante para caracterizar o Setor Residencial do

Estado de Minas Gerais num contexto econômico-social. Serão apresentados dados da

análise econômica, da análise da demanda de energia, da análise de fontes de energia e a

caracterização das tecnologias energéticas.

A unidade de energia utilizada é a tonelada equivalente de petróleo – tEP, unidade

utilizada para estabelecer comparação entre recursos energéticos diferentes (ver Glossário).

Isto permite que todas as fontes energéticas sejam tratadas numa mesma referência

energética, isto é, as quantidades dos energéticos são convertidas para tEP levando-se em

consideração o poder calorífico de cada um deles em relação ao poder calorífico inferior do

petróleo (CEMIG, 2005), permitindo análises e comparações entre as mesmas.

4.6.1 Análise sócio-econômica

O foco desta análise está nos aspectos gerais de desenvolvimento sócio-econômico,

como por exemplo, Produto Interno Bruto / Produto Nacional Bruto – PIB/PNB;

_________________________________________________________________________

população; metas e objetivos de crescimento; política de desenvolvimento; estruturas

institucionais e aspectos sociais/culturais que têm influência sobre a energia.

4.6.1.1 População

Justifica-se o interesse sobre a população, pois a energia consumida no Setor

Residencial é função de sua taxa de crescimento, mobilidade e poder aquisitivo.

O processo de urbanização ocorrido no País e em Minas Gerais condiciona o

comportamento das taxas de crescimento dos segmentos de população urbana e rural:

enquanto a área urbana cresce a um ritmo elevado, as áreas rurais evidenciam taxas

negativas de crescimento. Para Minas Gerais, o crescimento elevado da população urbana

se arrefece a partir de 1980, apresentando diminuição das taxas em relação a períodos

anteriores: situavam-se em torno de 4% ao ano, caindo e se estabilizando em 2,5% nas

duas últimas décadas. Esse padrão de queda nas taxas de crescimento urbano se repete para

o país e as grandes regiões (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2004).

Para as áreas rurais, o histórico processo de evasão rural se traduz nas taxas

negativas de crescimento de sua população, que podem refletir também alterações na

situação de domicílio, com áreas rurais, principalmente no entorno dos grandes centros

urbanos, passando a ser consideradas como urbanas ao longo do período. Nesse contexto,

deve-se destacar o arrefecimento das perdas populacionais rurais de Minas Gerais entre os

anos de 1980 e 1991 (-1,0%), que voltam a se intensificar entre 1991 e 2000 (-2,3%)

(FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2004).

Acompanhando o fenômeno em nível nacional, o Estado de Minas Gerais

contabilizou um grau crescente de urbanização nas últimas décadas, atingindo em 2000,

82%. Segundo o Censo Demográfico de 1991, essa cifra correspondia a 75%, mas, quando

se levam em consideração os resultados do Censo de 1940, onde o grau de urbanização

representava apenas 25%, percebe-se a clara reversão da situação do domicílio. A taxa de

crescimento de domicílios anual no período 1991/2000 (Total MG = 1,43%, urbana =

2,46% e rural = -2,26%) elevou a densidade demográfica estadual, de 26,84 hab/km

1991 a 30,50 hab/km

em 2000 (IBGE, 2003).

_________________________________________________________________________

A Tabela 4.2 contém a evolução do número de habitantes no Estado de Minas

Gerais, urbano e rural, e seu percentual em relação ao país.

Tabela 4.2 – População residente - MG e Brasil.

Especificação 1970 1980 1991 2000 2001 2002 2003 2004

Minas Gerais 11.485.663 13.378.553 15.743.152 17.891.494 18.184.879 18.561.747 18.799.337 19.038.693

Urbana 6.063.274 8.982.134 11.786.893 14.671.828 15.160.378 15.675.563 15.924.479 16.165.975

% do total 52,8 67,1 74,5 82,0 83,4 84,4 84,7 84,9

Rural 5.422.389 4.396.419 3.956.259 3.219.666 3.024.501 2.886.184 2.874.858 2.872.718

% do total 47,2 32,9 25,5 18,0 16,6 15,6 15,3 15,1

Brasil 93.139.037 118.895.645 149.094.266 169.799.170 171.596.632 173.391.383 175.987.612 182.060.108

MG/Brasil

(%)

12,3 11,2 10,6 10,5 10,6 10,7 10,7 10,5

Fonte: IBGE , (1) Calculados

Observa-se na Tabela 4.2 que o percentual da população do Estado de Minas Gerais

a partir de 1991 está estável em torno de 10,6% da população brasileira. Permanece nítida

a redução da população rural em contraponto ao aumento da população urbana.

A Tabela 4.3 resume a variação da população do Estado de Minas Gerais entre os

censos de 1991 e 2000, indicando forte urbanização com o passar dos anos.

Tabela 4.3 – População urbana e rural 1991/2000- % de urbanização - MG

1991 2000

Estado

Total Urbano Rural % Total Urbano Rural %

Minas Gerais

15.743.152 11.786.893 3.956.259 74,87 17.891.494 14.671.828 3.219.666 82,00

Fonte: Fundação João Pinheiro (FJP), Centro de Estatística e Informações (CEI)

A Tabela 4.4 mostra um resumo dos principais indicadores demográficos do Estado

de Minas Gerais comparado ao país segundo os últimos censos.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.4 – Síntese dos principais indicadores demográficos - Minas Gerais e Brasil

Minas Gerais Brasil

Indicador

1980 1991 2000 1980 1991 2000

População

Total

13.378.553 15.743.152 17.891.494 119.002.706 146.825.475 169.799.170

Urbana

8.982.134 11.786.893 14.671.828 80.436.409 110.990.990 137.953.959

Rural

4.396.419 3.956.259 3.219.666 38.566.297 35.834.485 31.845.211

Número de municípios

722 723 853 3.974 4.491 5.507

Densidade demográfica

(hab/km

)

22,8 26,8 30,5 14,0 17,2 19,9

Grau de urbanização (%)

67,1 74,9 82,0 67,6 75,6 81,2

Estrutura etária (%)

Até 15 anos

38,1 33,9 28,4 38,2 34,7 29,6

De 15 a 65 anos

57,9 61,1 65,4 57,8 60,5 64,6

Mais de 65 anos

4,0 5,0 6,2 4,0 4,8 5,8

1970/1980 1980/1991 1991/2000 1970/1980 1980/1991 1991/2000

Taxa média de crescimento (% aa)

Total

1,5 1,5 1,4 2,5 1,9 1,6

Urbana

4,0 2,5 2,5 4,4 3,0 2,5

Rural

-2,1 -1,0 -2,3 -0,6 -0,7 -1,3

Fonte: FJP – Perfil de Minas Gerais (2004)

_________________________________________________________________________

A Tabela 4.5 apresenta a estimativa da população para o horizonte de planejamento.

Tabela 4.5 – Estimativas e projeções da população residente de 2005 a 2025 (10

hab)

Ano Brasil Minas Gerais

2005 184.184 19.237

2006 186.770 19.479

2007 189.335 19.719

2008 191.869 19.956

2010 196.834 20.420

2015 208.468 21.508

2020 219.077 22.501

2025 228.873 23.507

Fonte: IBGE, Projeção da População Brasileira, revisão 2004

A influência da demografia no presente estudo apresenta-se implícita n o consumo

de energia dos domicílios, contabilizados nos Balanços Energéticos dentro do Setor

Residencial.

4.6.1.2 Produto Interno Bruto - PIB

O Produto Interno Bruto – PIB é o parâmetro normalmente utilizado como

indicador geral do nível de atividade econômica de um país ou região, refletindo a riqueza

produzida no intervalo de um ano, ou melhor, PIB é a renda gerada no processo de

produção em um determinado período, geralmente um ano, pelos residentes de um espaço

econômico definido.

O Estado de Minas Gerais, terceira economia do País, localiza-se na região Sudeste,

com uma extensão territorial de 586.528,30 km², distribuída em 853 municípios. Do ponto

de vista populacional, caracteriza-se por ser o segundo mais populoso do País com

18.799.337 habitantes em 2003, e uma densidade média de 32 hab/km². Dada a vasta

extensão territorial, observam-se grandes desigualdades na distribuição espacial tanto da

população quanto da riqueza gerada (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

_________________________________________________________________________

Para o ano de 2003 registrou-se que dos 853 municípios existentes no Estado,

apenas dois – Belo Horizonte e Betim – concentraram 25% do PIB e 14% da população. A

maior concentração de municípios (630, em 1999, e 628, em 2003) possuiu pouca

expressividade no resultado global do PIB do Estado. Estes números atestam a

concentração da geração interna da renda e a difusão espacial na produção desta riqueza

(FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

A Figura 4.5 mostra as regiões econômicas do Estado de Minas Gerais.

Figura 4.5 – Mapa das regiões econômicas do Estado de Minas Gerais

Fonte: FJP (2004)

Ainda em 2003, a região Central foi a mais representativa, tanto em número de

municípios (158), quanto em tamanho da população (35,7%) e da riqueza (45%). Somadas,

a região Central, Mata, Sul de Minas e Triângulo concentram 77% do PIB, 67% da

_________________________________________________________________________

população e 57% dos municípios. A região Rio Doce, em que se localiza o maior pólo

siderúrgico do Estado, teve sua renda concentrada, apesar do grande número de municípios

(102). (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005)

Observando a participação regional, verifica-se que a Região Central é a líder

absoluta dentre as regiões de planejamento: em 2003, respondeu por 44,97% do PIB,

seguida pelas regiões Sul de Minas (11,91%), Triângulo (12,69%), Mata (7,56%) e Rio

Doce (7,30%) (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2005).

A Tabela 4.6 mostra a evolução do PIB no país e em Minas Gerais entre os anos

2000 e 2004.

Tabela 4.6 – Produto Interno Bruto (PIB) - Anual

R$ (10

)

PIB 2000 2001 2002 2003 2004

Brasil 1.101.255 1.115.710 1.137.206 1.556.200 1.769.200

MG 106.169 113.530 125.389 144.544 166.509

MG/BR %

9,64 10,17 11,02 9,28 9,41

Fonte: IPEADATA, 2004 e (1) Calculados

Tem-se na Tabela 4.7 as taxas de crescimento do PIB do Estado de Minas Gerais

desde 1994 até 2004.

Tabela 4.7 – Taxa de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB) - MG

Ano 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

5,53 3,19 5,53 3,72 0,52 1,66 5,23 0,11 2,87 0,42 4,88

Fonte: FJP (DataGerais), 2006

A Figura 4.6 mostra as variações das taxas de crescimento do PIB de Minas Gerais

e do Brasil entre 1997 e 2004.

_________________________________________________________________________

Crescimento do PIB

Ano

Figura 4.6 - Taxas anuais de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB), a preços de

mercado - Minas Gerais e Brasil 1997 – 2004 (%)

Fonte: Fundação João Pinheiro (FJP), Centro de Estatística e Informações (CEI)

A partir dos valores da Tabela 4.7 e acrescentando o valor encontrado no estudo da

CEMIG, 1997, tem-se, na Tabela 4.8, a obtenção do valor da taxa de crescimento do PIB

para o Cenário Básico (ver seção 4.6.1.4).

Tabela 4.8 – Taxa de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB) - MG

Fonte

Valor médio

(%)

FJP – Datagerais 3,1

CEMIG 1997 4,4

Média : 3,7

Fonte: Elaboração própria

De acordo com a Tabela 4.8, o valor médio da taxa de crescimento do PIB para o

Cenário Básico é de 3,7% ao ano. Assim, como é feito em estudos econômicos, será

atribuído um valor 1,5 acima e 1,5 abaixo dessa média de referência para a obtenção dos

valores das taxas de crescimento do PIB para os Cenários Alto e Baixo, respectivamente

(seção 4.6.1.4).

_________________________________________________________________________

4.6.1.3 Cenários

Os cenários são conjuntos de parâmetros e premissas que objetivam configurar os

contextos sócio-econômicos e energéticos para o estudo de prospecção do mercado de

energia no Estado de Minas Gerais. Foram considerados neste estudo quatro cenários,

levando-se em conta parâmetros como oferta e demanda de energéticos, preços, tendências

tecnológicas e energéticas, baseados na tendência de crescimento do PIB do Estado.

4.6.1.4 Cenários Macroeconômicos

Os cenários no âmbito macroeconômico que afetam diretamente e indiretamente o

Estado de Minas Gerais, são denominados:

Básico ou de referência, que pressupõe condições de crescimento da economia nos

mesmos níveis da evolução histórica, da mesma forma serão os investimentos e fluxos de

capital, que devem manter as tendências de crescimento no mesmo padrão histórico até

então registrado.

Alto, difere do cenário Básico onde a economia mundial favorece um padrão de

crescimento positivo, reestruturando indústrias e permitindo o giro da economia; no Brasil

isso implica no aumento dos investimentos, o que se traduz em condições favoráveis ao

desenvolvimento de tecnologia e à integração com o comércio mundial. Aumenta-se o

fluxo de capitais e espera-se maior poder aquisitivo da população.

Baixo, neste cenário recrudescem as perspectivas do cenário Básico, o país se vê

em desequilíbrio, o que poderá impedir reformas estruturais para o crescimento sustentado.

Como conseqüências, reduzem-se os investimentos e poderá cair o poder aquisitivo geral

da população.

A seguir tem-se os valores estimados das taxas de crescimento do PIB para os

cenários macroeconômicos segundo o critério adotado na seção 4.6.1.2, conforme

apresentado na Tabela 4.9.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.9 – Valores das taxas de crescimento do PIB - MG

Cenário Baixo

Básico ou

Referência

Alto

Taxa de crescimento

(% ao ano)

2,2 3,7 5,2

Fonte: Elaboração própria

A taxa de câmbio comercial para venda, média, em 2004 foi de 1 US$ = R$2,92,

segundo o IPEADATA.

A partir dos valores apresentados para as taxas de crescimento do PIB para os

cenários macroeconômicos pode-se realizar na Tabela 4.10 as projeções do PIB de Minas

Gerais até 2025.

Tabela 4.10 – PIB do Estado de Minas Gerais – Projeção para os cenários

R$ (10

)

Período Baixo Básico Alto

2005 170.172 172.670 175.167

2010 189.733 207.067 225.700

2015 211.542 248.316 290.811

2020 235.859 297.781 374.705

2025 262.970 357.101 482.801

Fonte: Calculados (R$ de 2004)

Os valores das projeções da Tabela 4.10 foram obtidos a partir dos dados históricos

divulgados pelo IPEADATA, aplicando-se o método de projeções do Apêndice B.

4.6.1.5 Cenário Energético

O Cenário de Conservação de Energia (CE) parte de pressupostos viáveis

tecnicamente. Apresenta modificações de acordo com as condições do desenvolvimento

técnico e/ou baseado em incentivos governamentais.

O cenário de Conservação de Energia baseia-se na melhoria da eficiência

energética dos processos de conversão a partir da revitalização/substituição de

_________________________________________________________________________

equipamentos de menor eficiência e aquisição de novos hábitos de consumo introduzidos

com base numa variação linear ao longo do horizonte de estudo. Deve ser mencionado que

esta hipótese de penetração linear dos índices de eficiência das novas tecnologias derivam

da inexistência de previsões exatas das fontes de informação.

4.6.2 Análise da demanda de energia

Esta análise tem a finalidade de fornecer projeções de atividade e demanda de

energia por setor, o que significa o nível de atividade atual do setor, o padrão de consumo

de energia atual, o crescimento projetado da atividade e o crescimento projetado na

demanda de energia.

A Figura 4.7 mostra a evolução do consumo residencial de energia no Brasil, no

período 1974-2004.

Consumo de energia, 10

tEP

Figura 4.7 – Consumo residencial no Brasil

Fonte: MME, BEN (2005).

_________________________________________________________________________

A Figura 4.7 mostra a importante participação da cocção no consumo de energia

residencial no Brasil.

A Figura 4.8 representa o consumo final de energéticos no Brasil, no período 1974-

2004.

CONSUMO FINAL NO SETOR RESIDENCIAL

(10

tep)

Figura 4.8 – Consumo final residencial no Brasil

Fonte: MME, BEN 2005

Constata-se que o comportamento do consumo de lenha é decrescente no país,

sendo crescente em importância as fontes GLP e eletricidade.

No Estado de Minas Gerais observa-se que importantes mudanças vêm ocorrendo

nas participações das diversas fontes. A participação da energia hidrelétrica na demanda

estadual era de 12,8% em 1992, atingindo 15,1% em 1999, e voltando a 13,3% em 2004,

enquanto o aumento da produtividade da siderurgia a carvão vegetal reduziu a participação

da fonte Lenha e Derivados de 40,2% para 32,9%. No mesmo período, os derivados de

petróleo e o gás natural, fontes importadas pelo Estado e não-renováveis, passaram de

25,5% para 31,2% da demanda total (CEMIG, 2005).

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

LENHA

GLP

ELETRICIDADE

OUTROS

Consumo de energia, 10

tEP

_________________________________________________________________________

Carente de energéticos de origem fóssil, como petróleo, gás natural e carvão

mineral, o Estado tem nas fontes renováveis grandes oportunidades no desenvolvimento de

novos mercados, recuperando o dinamismo nas atividades florestais, buscando a auto-

suficiência na produção de álcool e explorando seu potencial hidráulico, solar e eólico

(CEMIG, 2005).

Ainda com relação aos dados do ano de 2004, merecem destaque os seguintes

pontos:

• do total da demanda estadual de energia, 54,9% referem-se às fontes renováveis

de energia, e os restantes 45,1%, às fontes não-renováveis;

• nas hidrelétricas das Concessionárias de Serviço Público, a produção de

eletricidade atribuída ao Estado atingiu 45.179 GWh;

• das fontes alternativas renováveis, a solar e a eólica ainda participam de forma

pouco expressiva na Matriz Energética Estadual. A biomassa, porém, tem significativa

participação, o consumo de lenha vem decrescendo desde 1989, com uma pequena

retomada nos últimos anos, Minas Gerais importou 43,1% a mais que em 2003,

correspondendo a 46,4% (3.329 mil t) do carvão vegetal consumido. Este fato deve-se à

maximização de produção do Setor de ferro gusa para atendimento crescente às grandes

siderúrgicas que exportam para o Mercado Asiático (CEMIG, 2005).

A Tabela 4.11 contém a evolução do consumo final de Energia do Setor

Residencial em Minas Gerais.

Tabela 4.11 – Evolução do Consumo Final de Energia no Setor Residencial - MG

mil tEP

Setor 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Residencial 3.332 3.260 3.315 3.608 3.735 3.688 3.541 3.380

Fonte: CEMIG (2005)

A partir dos valores históricos do consumo final pode-se realizar uma projeção até 2025

apresentados na Tabela 4.12, conforme Apêndice B.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.12 – Projeção do Consumo Final de Energia no Setor Residencial até 2025 – MG

mil tEP

Ano Baixo Básico Alto

2004 3.380 3.380 3.380

2005 3.398 3.414 3.431

2010 3.487 3.592 3.700

2015 3.579 3.779 3.990

2020 3.673 3.976 4.303

2025 3.770 4.183 4.640

Fonte: Calculados

O indicador usado para verificar o uso e a eficiência empregada nos processos de

conversão de energia é a intensidade energética (IE), que é, por exemplo, a razão entre o

total de energia consumida (E) e o produto interno bruto (PIB): IE = E / PIB. Também é

possível obter a IE a partir da razão entre a energia consumida no Setor Residencial e o

número de domicílios de um estado ou região (por exemplo, IE = E / nº Domicílios). Há

evidências de que, nas últimas décadas, a intensidade energética das nações

industrializadas vem diminuindo, ou seja, elas estão se tornando energeticamente menos

intensivas. Essa é uma constatação importante porque economistas e planejadores do

passado acreditavam que o consumo de energia iria crescer juntamente com o PIB. O fato

de que eles podem ser dissociados se deve a melhorias na eficiência do uso de energia,

graças a melhores técnicas e a mudanças estruturais nos países que evoluem para uma

economia pós-industrial.

No entanto, em países em desenvolvimento, a intensidade energética está

aumentando, uma vez que essas nações estão em estágios mais incipientes de

desenvolvimento. É fácil ver que combinando esse fato com uma população crescente, os

países em desenvolvimento estariam propensos a dominar o cenário mundial no que se

refere ao consumo de energia. Isso poderá criar muita tensão no sistema internacional e

apresenta riscos de segurança ao acesso às cada vez mais escassas reservas de energia

(GOLDEMBERG, 1994).

_________________________________________________________________________

A Tabela 4.13 mostra a evolução do consumo de energéticos no Setor Residencial

no Estado de Minas Gerais desde 1998 até o ano de 2004.

Tabela 4.13 – Consumo de energéticos no Setor Residencial – MG

mil tEP

Fonte de energia 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Lenha 1.857 1.881 2.188 2.376 2.328 2.166 1.949

Carvão vegetal 16 16 16 16 17 17 17

GLP 661 677 644 684 693 702 764

Querosene 6 4 7 7 8 5 3

Eletricidade 666 682 695 593 584 599 599

Outras fontes primárias 54 55 58 59 58 52 48

Total 3.260 3.315 3.608 3.735 3.688 3.541 3.380

Fonte: CEMIG (2005)

Na Tabela 4.14 tem-se a evolução da intensidade energética para o Setor

Residencial em Minas Gerais nos últimos anos.

Tabela 4.14 – Intensidade Energética – MG

IE - tEP/ nº domicílios

Ano 2001 2002 2003 2004

Consumo (mil tEP)

3.735 3.688 3.541 3.380

Nº domicílios (mil)

5.041 5.177 5.335 5.481

Intensidade Energética (IE)

0,74 0,71 0,66 0,62

Fonte: (1) CEMIG (2005), (2) IBGE SIDRA (2006) e (3) calculados

A intensidade energética total do Setor Residencial apresenta uma queda nos

últimos anos conforme mostrado na Tabela 4.14. Este resultado pode ser interpretado como

melhoria dos processos de conversão de energia, substituição com maior freqüência de

equipamentos de baixa eficiência, avanços tecnológicos nos equipamentos de uso final,

diversificação da matriz energética com a substituição de energéticos menos eficientes

(lenha) por outros mais eficientes (GLP, eletricidade), redução do déficit habitacional e,

sobretudo, mudança de hábitos de consumo após crise energética de 2001.

_________________________________________________________________________

4.6.2.1 Projeções de demanda

Na Tabela 4.15 são apresentadas as taxas de crescimento das demandas de energia

útil do Setor Residencial tendo como base de cálculo os dados divulgados no banco

SIDRA do PNAD/IBGE.

Tabela 4.15 – Taxas de Crescimento da Demanda de Energia Útil dos Cenários

Macroeconômicos (% ao ano) 2004/2025

Demanda Baixo Básico Alto

Cocção - rural –0,2 –0,4 –0,6

Cocção - urbana 2,0 3,4 4,8

Aquecimento de água - urbano 2,2 3,8 5,3

Aquecimento de água - rural 1,8 3,0 4,2

Iluminação - rural 0,4 0,7 1,0

Iluminação - urbana 2,1 3,5 4,9

Refrigeração - urbana 2,6 4,4 6,2

Eletrodomésticos - urbano 2,2 3,8 5,3

Eletrodomésticos - rural 0,6 1,0 1,4

Fonte: Banco SIDRA (PNAD/IBGE)

No caso da demanda rural, especificamente iluminação e eletrodomésticos, os

valores de suas taxas de crescimento são positivos, embora o número de domicílios venha

diminuindo conforme verificado na seção 4.6.1, reflexo do incentivo governamental à

eletrificação rural.

As projeções de evolução de demanda de energia são feitas com base em dados

sócio-econômicos e em função das características dos cenários estabelecidos.

4.6.2.2 Ações governamentais

Vários programas conduzidos pelos governos federal e estadual visam a

universalização do uso da energia e seu aspecto sob o ponto de vista da eficiência e

abrangência social. Como exemplos das políticas de desenvolvimento coordenados pelo

Ministério de Minas e Energia, têm-se:

_________________________________________________________________________

LUZ PARA TODOS, programa que tem o objetivo de levar energia elétrica para

mais de 12 milhões de pessoas até 2008. O mapa da exclusão elétrica no país revela que as

famílias sem acesso à energia estão majoritariamente nas localidades de menor Índice de

Desenvolvimento Humano (IDH) e nas famílias de baixa renda. Cerca de 90% destas

famílias têm renda inferior a três salários-mínimos e, 80% estão no meio rural. Por isso, o

objetivo do governo é utilizar a energia elétrica como vetor de desenvolvimento social e

econômico dessas comunidades, contribuindo para a redução da pobreza e aumento da

renda familiar. A chegada da energia elétrica facilitará a integração dos programas sociais

do governo federal, além do acesso a serviços de saúde, educação, abastecimento de água e

saneamento. Com o programa Luz Para Todos, o governo antecipará em sete anos a

universalização da energia elétrica no país, seguindo as metas do cronograma de

atendimento. Pela legislação atual, as concessionárias de energia teriam prazo até

dezembro de 2015 para eletrificar todos os domicílios sem acesso à energia no Brasil

(MME, 2005).

O PROINFA - Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica - é

um importante instrumento para a diversificação da matriz energética nacional, garantindo

maior confiabilidade e segurança ao abastecimento. O Programa, coordenado pelo

Ministério de Minas e Energia (MME), estabelece a contratação de 3.300 MW de energia

no Sistema Interligado Nacional (SIN), produzidos por fontes eólica, de biomassa e

pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), sendo 1.100 MW de cada fonte (MME, 2005).

Em Minas Gerais o Plano Plurianual de Ação Governamental - PPAG - 2004 –

2007 visa a atender a cerca de 115.324 domicílios rurais ainda não servidos com energia

elétrica no período 2004-2006 e também permitir a ligação de novos consumidores do

noroeste mineiro com o aumento da capacidade de atendimento à demanda de energia

elétrica, elevando-a dos 150 MW atuais para 300 MW, mediante a ampliação de infra-

estrutura de energia (MME, 2005).

4.6.3 Análise dos recursos energéticos

Esta análise visa reunir informações sobre recursos energéticos quanto à

disponibilidade e viabilidade econômica para sua inclusão na matriz energética.

_________________________________________________________________________

Importantes informações devem ser obtidas nessa análise como, por exemplo, as condições

das reservas dos recursos e suas condições de produção. Isso significa conhecer o quanto

determinado recurso poderá colaborar na matriz energética uma vez garantida a sua

viabilidade econômica.

É importante registrar que o gás natural, GN, não foi considerado neste estudo

devido ao fato de que sua entrada na matriz energética do Setor Residencial é, ainda, muito

improvável no horizonte de planejamento.

4.6.3.1 Lenha

O consumo de lenha e carvão vegetal vem decrescendo desde 1989, com uma

pequena retomada nos últimos anos. A fonte Lenha, somada a uma pequena parcela de

Carvão Vegetal, é a que tem a maior participação na demanda do Setor Residencial

(58,2%) em 2004, evidenciando a grande importância desse energético para este setor no

Estado de Minas Gerais.

A Tabela 4.16 apresenta a oferta e demanda de lenha e carvão vegetal no Setor

Residencial em Minas Gerais.

Tabela 4.16 – Oferta e consumo de Lenha e Carvão Vegetal – MG

mil tEP

Setor

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Oferta total 10.386 9.842 9.613 10.899 10.215 10.616 11.741 12.645

Produção 10.164 9.493 9.279 10.440 9.474 9.913 10.363 10.665

Importação 233 472 445 575 806 788 1.468 2.100

Exportação - - - - - - - -

Variação de estoque 24 3 3 3 3 5 3 2

Não aproveitada -2 -3 -2 -2 -2 -3 -3 -4

Perdas dist.

Armazenagem

-102 -93 -90 -101 -85 -93 -100 -107

Ajustes 69 -30 -22 -16 18 6 10 -11

Consumo total 10.386 9.842 9.613 10.899 10.215 10.616 11.741 12.645

Residencial

1.994 1.873 1.897 2.197 2.392 2.345 2.183 1.966

Fonte: CEMIG (2005)

_________________________________________________________________________

Oferta e consumo de Lenha:

Apesar da utilização da lenha ter diminuído nos últimos anos, sua importância

ainda se fará presente por muito tempo devido às condições econômicas que permitem seu

acesso às classes menos favorecidas e rurais.

A Figura 4.9 mostra o consumo de lenha no Brasil com evidente redução nos

últimos anos no Setor Residencial.

CONSUMO DE LENHA (10

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

TRANSFORMAÇÃO

RESIDENCIAL

INDUSTRIAL

AGROPECUÁRIO

Figura 4.9 – Consumo final de lenha no Brasil

Fonte: MME, BEN (2005).

A Figura 4.10 mostra a oferta e o consumo da lenha no Estado de Minas Gerais na

série histórica 1978-2004.

_________________________________________________________________________

Figura 4.10 – Oferta e consumo final de Lenha - MG

Fonte: CEMIG (2005)

4.6.3.2 Energia Elétrica

A energia elétrica é uma fonte energética de demanda crescente uma vez que várias

ações governamentais e demandas da sociedade civil implicam num amplo espectro de sua

utilização. Projetos como “Luz no Campo” ampliam a rede de distribuição às comunidades

interioranas. Como conseqüência, há o aparecimento de uma demanda por

eletrodomésticos antes inexistente. O conforto da vida moderna apresenta diversos tipos e

modelos de equipamentos de uso residencial, com crescente penetração em todas as classes

de renda no Estado.

Entretanto, analisando os dados de consumo da eletricidade no Estado de Minas

Gerais, percebe-se que mesmo após a crise de geração em 2001 o nível ainda está inferior

ao constatado em 2000, significando lenta recuperação em virtude da incorporação de

novos hábitos de conservação adquiridos no período da crise.

A Tabela 4.17 apresenta a evolução da oferta e do consumo estadual de eletricidade

no Setor Residencial e confirma o que foi exposto no parágrafo acima.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.17 – Oferta e consumo de Energia Elétrica - MG

mil tEP

Setor 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Oferta total 3.302 3.418 3.486 3.675 3.363 3.527 3.616 3.756

Produção 4.220 4.249 4.354 4.561 2.779 3.397 4.078 4.319

Importação 1.256 1.233 1.219 1.226 2.284 2.003 1.731 1.239

Exportação -1.674 -1.630 -1.633 -1.633 -1.313 -1.400 -1.684 -1.319

Perdas dist.

armazenagem

-500 -434 -454 -492 -387 -473 -509 -483

Consumo total 3.302 3.418 3.486 3.675 3.363 3.527 3.616 3.756

Residencial 626 666 682 695 593 584 599 599

Fonte: CEMIG (2005)

Oferta e consumo de Energia Elétrica:

A Figura 4.11 mostra o crescimento da participação da eletricidade no Brasil na

série histórica 1974-2004, e, apesar da crise no ano 2001, observa-se gradual recuperação.

CONSUMO DE ELETRICIDADE - TWh

100

150

200

250

300

350

400

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

IDEN

COMERCIAL

INDUSTRIAL

OUTROS

Figura 4.11 – Consumo de eletricidade no Brasil

Fonte: MME, BEN (2005)

_________________________________________________________________________

De maneira análoga ao que acontece no país, o consumo de eletricidade no Estado

de Minas Gerais demonstra crescimento sistemático nos últimos anos, conforme

apresentado na Figura 4.12.

Figura 4.12 – Oferta e consumo final de eletricidade - MG

Fonte: CEMIG (2005)

Apesar da queda em 2001, em razão da crise energética, a produção no Estado é

historicamente superior ao consumo.

Segundo a CEMIG (2005), cerca de 90% da energia elétrica produzida em Minas

Gerais é de origem hidráulica. O restante é de origem térmica e eólica, gerada em usinas de

autoprodutores e de concessionárias, como as Usinas Térmicas de Igarapé e Formoso e a

Usina Eólio-Elétrica Experimental do Morro do Camelinho, pertencentes a CEMIG. O

atendimento à demanda é feito pela CEMIG, por outras concessionárias de serviço público

e pelas empresas autoprodutoras de energia elétrica.

Operando segundo as regras do sistema interligado, Minas Gerais importa e exporta

energia elétrica para outros estados, verificando-se, em 2004, uma exportação líquida de 80

mil tEP, correspondente a 1,9% da geração estadual. Excluída a exportação, foram

distribuídos 4.239 mil tEP de energia elétrica, e perdidos no sistema elétrico 11,4% desse

total. Foram entregues aos consumidores, efetivamente, um total de 3.756 mil tEP, dos

_________________________________________________________________________

quais 63,1% foram consumidos pelo Setor Industrial e 15,9% pelo Setor Residencial

(CEMIG, 2005).

O mercado nacional de energia elétrica experimenta um crescimento da ordem de

4,5% ao ano, devendo ultrapassar a casa dos 100 mil MW em 2008. O planejamento

governamental de médio prazo prevê a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7

bilhões/ano para expansão da matriz energética brasileira, em atendimento à demanda do

mercado consumidor. Para o futuro, algumas alterações devem ocorrer na estrutura dos

investimentos em energia, incluindo a instalação de centrais termelétricas a gás natural,

que exigem prazos de implementação e investimentos menores do que os das hidrelétricas.

Por outro lado, deverão ser ampliadas as importações de energia da Argentina, Venezuela e

Bolívia, e a interligação elétrica entre o Sul e o Norte do Brasil, o que significa maiores

investimentos em rede de transmissão (ANEEL, 2006).

Ao longo das últimas duas décadas, o consumo de energia elétrica apresentou

índices de expansão bem superiores ao Produto Interno Bruto (PIB), fruto do crescimento

populacional concentrado nas zonas urbanas, do esforço de aumento da oferta de energia e

da modernização da economia.As classes de consumo residencial, comercial e rural

obtiveram expressivos ganhos de participação, enquanto o segmento industrial teve

participação menor neste crescimento, principalmente pela utilização de tecnologias mais

eficientes no uso final da eletricidade, aliada às medidas de racionalização de consumo

postas em prática especialmente na década de 90 (ANEEL, 2006).

Conforme CEMIG (2005), adotou-se o fator de 0,086 tEP/MWh para a conversão

da energia hidráulica e da eletricidade. Essa mudança acompanha uma tendência do

Balanço Energético Nacional - BEN e de diversas instituições internacionais, e traz como

principal conseqüência a redução da participação relativa da energia hidráulica na matriz

energética.

4.6.3.3 Gás liquefeito de petróleo

O gás liquefeito de petróleo - GLP é um energético de utilização concentrada nos

meios urbanos devido à sua forma de distribuição e viabilidade de aquisição dos

equipamentos de conversão, fogões, nos domicílios. É um energético principalmente

_________________________________________________________________________

utilizado no Setor Residencial (para cocção, sobretudo), sendo também utilizado nos outros

setores.

A Tabela 4.18 mostra a evolução da oferta e do consumo no Estado.

Tabela 4.18 – Oferta e consumo de GLP – MG

mil tEP

Setor 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Oferta total 728 750 779 780 836 839 850 914

Produção 388 406 422 429 457 498 474 451

Importação 325 374 387 367 401 359 336 386

Exportação - - - - - - - -

Variação de

estoques

1 - -1 -1 -1 3 - -

Ajustes 14 -30 -29 -15 -21 -21 40 77

Consumo total 728 750 779 780 836 839 850 914

Residencial 650 661 677 644 684 693 702 764

Fonte: CEMIG (2005)

Oferta e consumo de GLP:

Pela Tabela 4.18 observa-se a grande parcela de importação que o Estado de Minas

Gerais realiza para o suprimento da demanda.

A Figura 4.13 mostra esta situação e observa-se a predominância do Setor

Residencial na demanda total deste energético.

A capacidade de produção nesse caso está bem abaixo do consumo no Estado, fato

que obriga a importação do GLP de outros centros produtores.

_________________________________________________________________________

Figura 4.13 – Oferta e consumo final de GLP - MG

Fonte: CEMIG (2005)

4.6.3.4 Querosene

O querosene é um energético de pequena representatividade em relação aos demais

na matriz energética do Estado de Minas Gerais. Utilizado especialmente como energético

iluminante, o querosene está com sua demanda decrescente em função da crescente

penetração da energia elétrica.

A Tabela 4.19 mostra a situação entre a oferta e a demanda em Minas Gerais.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.19 – Oferta e consumo de Querosene – MG

mil tEP

Setor

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Oferta total 100 116 116 96 105 106 74 70

Produção 276 267 275 275 322 323

290 242

Importação

3 3 4 2 - - - -

Exportação -156 -150 -172 -191 -213 -215

-215 -169

Variação de

estoques 5 -4 9 10 - -2 -1 -3

Ajustes -28 - - - -4 - - -

Consumo total 100 116 116 96 105 106

74 70

Residencial 8 6 4 7 7 8 5 3

Fonte: CEMIG (2005)

A produção de querosene no Estado é bem superior ao consumo; em 2004 apenas

28,9% é consumido pelo Estado, sendo que aproximadamente 28% deste consumo é para o

Setor de Transportes, modal aviação (CEMIG, 2005).

Oferta e consumo de Querosene:

A Figura 4.14 mostra claramente a diferença entre as curvas de produção e

consumo no Estado. A quantidade excedente é exportada para outros estados.

Observa-se que a capacidade de produção do Estado é bastante superior ao

consumo.

_________________________________________________________________________

Figura 4.14 – Oferta e consumo final de querosene - MG

Fonte: CEMIG (2005)

4.6.3.5 Energia Solar

A energia solar apesar de ser a mais antiga das fontes energéticas ainda é incipiente

na matriz energética do Estado de Minas Gerais; não possui dados históricos registrados

nos balanços energéticos já divulgados (BEEMG e BEN), motivo pelo qual não foi

possível inseri-la neste trabalho, mas desfruta de excepcional potencial de utilização, dado

as condições de radiação solar em todo o território estadual. Por falta de dados confiáveis

não foi possível inserir a energia solar, sua demanda e respectivos processos de conversão

na rede energética representativa do Setor Residencial.

O importante no aproveitamento dessa fonte energética é conhecer a quantidade de

energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da

radiação solar incidente no mesmo. A utilização dessa forma de energia implica saber

captá-la e armazená-la. Os equipamentos mais difundidos com o objetivo específico de se

utilizar a energia solar térmica são conhecidos como coletores solares.

_________________________________________________________________________

Os coletores solares são aquecedores de fluidos (líquidos ou gasosos) e são

classificados em coletores concentradores e coletores planos em função da existência ou

não de dispositivos de concentração da radiação solar. O fluido aquecido é mantido em

reservatórios termicamente isolados até o seu uso final (água aquecida para banho, ar

quente para secagem de grãos, gases para acionamento de turbinas, etc.).

Os coletores solares planos são, hoje, largamente utilizados nos sistemas de

aproveitamento da energia solar para aquecimento de água em residências, hospitais e

hotéis, devido ao conforto proporcionado e a redução do consumo de energia elétrica. Cada

de superfície coletora tem capacidade de aquecimento de 100 litros de água/dia, numa

cidade com características de Belo Horizonte (AQUASOLIS). Estima-se que a cada 1 m

de coletores instalados seja possível economizar 55 kg de GLP/ano, 66 litros de diesel/ano,

evitar a inundação de cerca de 56 m

(hidroelétricas) e eliminar anualmente o consumo de

215 kg de lenha (ABRAVA). O percentual de economia pode alcançar 80% em relação ao

que seria gasto com energia elétrica (SOLARES).

Belo Horizonte, capital do Estado, possui uma radiação média de 4.467 kcal/m

.dia,

o que representa 5,195 kWh/ m

.dia (ABRAVA).

Oferta e consumo de Energia Solar:

A tecnologia do aquecedor solar já vem sendo usada no Brasil desde a década de

60, época em que surgiram as primeiras pesquisas. Em 1973, empresas passaram a utilizá-

la comercialmente. Em 2002 existiam os sistemas de aquecimento solar no Brasil

beneficiavam mais de 500 mil residências, economizando energia elétrica equivalente ao

consumo de uma cidade de 1,1 milhões de famílias. Estima-se que mais de dois milhões de

pessoas já se beneficiam com a tecnologia do aquecedor solar, sendo aquecidos cerca de

200 milhões de litros de água para banho diariamente. Em Belo Horizonte já são mais de

950 edifícios que contam com este benefício (ABRAVA).

O crescimento médio no setor, que já conta com aproximadamente 140 fabricantes

e possui uma taxa histórica de crescimento anual de aproximadamente 35%, foi acima de

50% em 2001. Em 2002, foram produzidos no país 310.000 m² de coletores solares

(ABRAVA).

_________________________________________________________________________

O Brasil, em 2000, tinha cerca de 240.000 mil m

de coletores instalados; este

número cresceu significativamente em 2001-2002, atingindo 1,5 milhão de m

dezembro, 2001. Cerca de 80% são para uso residencial; a maioria por convecção natural e

coletores fechados (cobertura de vidro). A ABRAVA estima em 750 mil m

/ano a

capacidade nacional de produção, bem superior às vendas em 2000. Houve evolução da

manufatura o que permitiu a redução de custos para US$ 150/m

(sistema residencial,

completo) em 2002.

O setor tem potencial para enorme desenvolvimento no Brasil, com reflexos muito

positivos no perfil de consumo de energia elétrica (água para banho), e criação de

empregos (CGEE, 2003).

4.6.3.6 Taxas de crescimento das capacidades dos recursos energéticas

A Tabela 4.20 reúne os valores calculados conforme Apêndice B das taxas de

crescimento das capacidades nacionais dos energéticos para o horizonte de estudo,

conforme os valores históricos deduzidos das tabelas dos recursos energéticos da seção

4.6.3.

Tabela 4.20 – Taxas de Crescimento da Capacidade (% a.a.)

Fonte de energia Para todos os Cenários

Lenha Ilimitado

GLP Importado 2,5

GLP Produzido 2,2

Querosene Importado -12,6

Querosene Produzido -1,8

Eletricidade Importada 0,1

Eletricidade Produzida 0,3

Fonte: Calculados

_________________________________________________________________________

4.6.4 Análise de Preços

Os preços dos energéticos GLP, eletricidade e lenha foram divulgados no Balanço

Energético Nacional 2005 . O preço do querosene foi obtido da Agência Nacional do

Petróleo – ANP. A taxa de câmbio comercial para venda, média, em 2004 foi de 1 US$ =

R$2,92, segundo o IPEADATA.

As projeções de evolução de preços dos energéticos são feitas com base em dados

sócio-econômicos e em função das características dos cenários estabelecidos.

Na Tabela 4.21 encontram-se relacionados os preços constantes disponíveis no

Balanço Energético Nacional - BEN 2005. Os mesmos estão em bep – barril equivalente

de petróleo - pois foram obtidos dessa maneira diretamente do Balanço Energético

Nacional - BEN 2005.

Tabela 4.21 – Preços dos energéticos - MG

US$/bep

Energético 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

GLP 51,7 66,9 74,2 86,5 87,5 102,4 75,5 81,1 94,1 100,4

Eletricidade 174,8 222,9 233,1 231,9 172,6 195,0 170,1 158,8 175,0 205,8

Lenha 13,8 15,6 14,3 13,3 11,4 9,8 9,3 6,6 7,7 10,0

Fonte: MME, BEN 2005 (US$ de 2004)

Os preços médios praticados no Estado de Minas Gerais para o querosene

iluminante estão apresentados na Tabela 4.22.

Tabela 4.22 – Preços médios praticados para o querosene 2000-2003 - MG

Ano Preço R$/L Preço US$/bep(*)

2000 0,962 57,0

2001 1,061 62,9

2002 1,484 88,0

2003 1,075 63,7

Fonte: Anuário Estatístico da ANP (2005) e (*) Calculados

_________________________________________________________________________

Na Tabela 4.23 encontram-se os valores para as taxas de crescimento dos preços

dos energéticos no Setor Residencial para todos os cenários, macroeconômicos e o

energético (ver seções 4.6.1.3 a 4.6.1.5), calculados conforme Apêndice B e baseados em

valores históricos divulgados no BEN 2005 (MME, BEN 2005) e na Agência Nacional do

Petróleo (ANP).

Tabela 4.23 – Taxas de Crescimento dos Preços dos Energéticos para os cenários (% a.a.)

Fonte de energia % ao ano

Lenha 0,5

GLP 4,4

Querosene 3,8

Eletricidade 1,8

Fonte: Calculados

O período tomado para obtenção da taxa de crescimento do preço do GLP foi o dos

últimos oito anos, 1997/2004 (4,4%a.a). Se tomado o período de 1995/2004 o valor de

7,7% a.a. poderá ser considerado exagerado e muito improvável pois, assim, as pessoas

poderiam desejar cozinhar em fogões elétricos uma vez que a eletricidade seria muito mais

viável economicamente.

No caso da lenha, foram tomados os últimos 5 anos, 2000/2004 (0,5%a.a.). Uma

taxa negativa ao longo do período provocaria uma situação onde a população urbana

poderia, hipoteticamente, adquirir fogões a lenha em função do preço do energético, por

exemplo. Não é provável que a lenha se desvalorize tanto (taxa negativa de crescimento do

preço, -3,5% a.a. entre 1995/2004) em função da crescente preocupação com o meio

ambiente.

4.6.5 Caracterização das tecnologias de energia

É necessário caracterizar as tecnologias empregadas, uma vez que isso torna

possível a avaliação do sistema de suprimento em relação à estrutura atual, ao padrão de

suprimento no ano base, à expansão e às novas tecnologias. A caracterização das

tecnologias energéticas lida com todo o ciclo do combustível.

_________________________________________________________________________

As alternativas da oferta de energia devem ser caracterizadas com relação a alguns

parâmetros importantes, tais como: comportamento do sistema; instalação, operação e

manutenção; economia e restrições à implementação. Sendo assim, o objetivo da

caracterização das tecnologias de energia é compilar uma base de dados consistente das

várias tecnologias. A caracterização não tem a finalidade de avaliar alternativas.

Grande parte dos equipamentos domésticos é alimentada por energia elétrica, uma

forma nobre de energia e não será oportuno descrever as funções e as peculiaridades

tecnológicas de cada equipamento dentro desse grupo uma vez que possuem grande

variedade de aplicações e penetração nas classes de consumo, tais como: ventilação de

ambientes (ventiladores, exaustores, condicionadores de ar, por exemplo), limpeza

(aspirador de pó, máquina de lavar roupa, máquinas de secar e passar roupa, máquina de

lavar louça), higiene pessoal (secador de cabelo, barbeador/depilador elétrico), lazer e

diversão (televisor, videocassete, aparelho de som, DVD e computador pessoal), preparo

de alimentos (liquidificador, cafeteira, processador de alimentos) e diversos (sauna a vapor,

máquina de costura, furadeira manual).

4.6.5.1 Tecnologias atuais

A eficiência energética é um parâmetro cada vez mais importante no momento da

aquisição de equipamentos de conversão no Setor Residencial. Aos poucos a população

adquire a consciência de que equipamentos mais eficientes trarão menores despesas com o

uso da energia.

A Tabela 4.24 mostra algumas eficiências de sistemas de conversão de energia

atualmente em uso consideradas para o Cenário Básico e demais Cenários

Macroeconômicos.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.24 - Eficiências dos principais equipamentos

Processo

Eficiência

(%)

Fogão a lenha 10

Fogão a GLP 55

Aquecedor a gás 58

Chuveiro elétrico 95

Lampião a gás 55

Lampião a querosene 40

Lâmpada

incandescente

Refrigerador 55

Fonte: FDTE, INMETRO, PROCEL.

4.6.5.2 Tecnologias emergentes

Uma descrição dos equipamentos conversores de energia atualmente em uso e que

possivelmente estarão presentes no Setor Residencial é explorada no Apêndice A.

Para a elaboração do presente trabalho, considerou-se a entrada das melhorias

tecnológicas de maneira gradual (linear) ao longo do período de estudo e que envolvem:

melhor isolamento dos sistemas de refrigeração; maior alcance comercial de fornos a

microondas e a indução eletromagnética; lâmpadas de maior eficiência; fornos a lenha

mais eficientes e aparelhos eletrônicos com menor gasto de energia em funcionamento e

em modo de espera (“standby mode”) e melhoria das eficiências das tecnologias atuais.

Os índices de eficiência dos processos de conversão adotados no longo prazo, e

esperados até 2025, estão na Tabela 4.25.

_________________________________________________________________________

Tabela 4.25 - Eficiências dos principais equipamentos (%)

Processo

Estimados p/ Cenário

Energético de

Conservação de Energia

Fogão a lenha 15

Fogão a GLP 65

Aquecedor a gás 68

Chuveiro elétrico 97

Lampião a gás 65

Lampião a querosene 50

Lâmpada elétrica 30

Refrigerador 65

Fonte: ACEEE (2004) ; AEO (2005) e IEO (2005).

Os índices estimados para o cenário energético de Conservação de Energia, são

baseados nas informações contidas na Eletrobrás/Procel (MME,2005), Emerging energy-

Saving Technologies and Practices for the Buildings Sector as of 2004 (ACEEE,2004)

International Energy Outlook- IEO 2005 e Annual Energy Outlook 2005 With Projections

to 2025 – AEO (EIA, 2005).

4.7 Análise Integrada de demanda e oferta de energia

A evolução do balanço energético entre a oferta e demanda de energia visa a

simular o comportamento do mercado de energia. Precede a determinação do balanço, o

estabelecimento de cenários (que podem ser macroeconômicos e/ou energéticos, entre

outros) para a simulação em condições distintas. A determinação do balanço

oferta/demanda é simulada com o programa ENPEP (módulo BALANCE).

4.7.1 Avaliação de impactos

A utilização da energia no mundo moderno pressupõe a incidência intrínseca de

impactos econômicos, sociais e ambientais.

_________________________________________________________________________

Embora exista emissão de poluentes no Setor Residencial, sabe-se que ela é muito

menor se comparada à emitida pelos Setores Industrial e de Transportes, cujo número de

elementos químicos emitidos é consideravelmente maior, bem como o volume produzido

por estes setores. Não foi considerada a emissão de poluentes neste estudo.

A emissão de poluentes atmosféricos no Setor Residencial não é ainda

regulamentada no Brasil. Desta forma, o cálculo aproximado das emissões no setor é

baseado nos coeficientes adotados pelo Painel Intergovernamental sobre Mudança

Climática – IPCC - para emissões não controladas ("default"), convertidos de kg/TJ para

kg/tep, mediante a relação 1 tep = 0,0452 TJ (ECONOMIA & ENERGIA, 2001).

A Tabela 4.26 a seguir resume alguns valores de interesse.

Tabela 4.26 - Coeficientes de emissão no Setor Residencial - kg/tEP

Fonte CO CH

O NO

Lenha 226 13,6 0,18 4,5

Carvão Vegetal 317 9,0 0,05 4,5

GLP 2,26 0,226 0,005 2,26

Fonte: ECEN (2001)

A emissão de CO

por combustíveis da biomassa é dispensada pelo IPCC. Para os

combustíveis gasosos, seu cálculo baseia-se no balanço de carbono, utilizando-se os fatores

de emissão de carbono registrados no "Guidelines" do IPCC (ECONOMIA & ENERGIA,

2001).

_________________________________________________________________________

5. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

Após o processamento da rede energética com as equações de fluxos de

quantidades de energia e de preços, o modelo ENPEP fornece, como saída do programa,

arquivos com extensão *.txt que podem ser abertos preferencialmente numa planilha

eletrônica Excel, do pacote Office da Microsoft, para tratamento e elaboração de tabelas e

gráficos. Cada cenário possui um conjunto de arquivos texto com as projeções para o

horizonte de estudo.

5.1 A rede energética para o Setor Residencial

Esta seção mostra a rede energética construída com as ferramentas gráficas do

programa ENPEP versão 2.20 em Windows, o que facilita sua elaboração e a visualização

dos componentes e suas inter-relações. A rede representa o fluxo de energia envolvendo

quantidades e preços de energéticos para o Setor Residencial no Estado de Minas Gerais.

A Figura 5.1 mostra a representação da rede energética para o Setor Residencial

para o Estado de Minas Gerais.

A rede energética consiste de elementos gráficos (como visto na seção 2.2) que

simbolizam, de baixo para cima (ver Figura 5.1): fontes energéticas renováveis e não

renováveis; processos de conversão de energia; etapas de decisão e demandas de energia

útil. As linhas que interligam os blocos, denominadas conexões, simbolizam meios físicos

por onde escoa o fluxo de energia do sistema.

_________________________________________________________________________

Figura 5.1 – Rede Representativa do Setor Residencial - MG

_________________________________________________________________________

A rede representativa do Setor Residencial de Minas Gerais é composta por 33

blocos, distribuídos conforme a Tabela 5.1 e interligados por 32 conexões conforme a

Tabela 5.2.

Tabela 5.1 – Identificação dos blocos da rede energética - ENPEP

Blocos de Recursos Renováveis Blocos de Recursos Não Renováveis

L + CV Lenha + Carvão Vegetal GLPIM

Gás Liquefeito de Petróleo

Importado

EEIMP Energia Elétrica Importada GLPPR

Gás Liquefeito de Petróleo

Produzido

EEPRO Energia Elétrica Produzida QUEPR Querosene Produzido

QUEIM Querosene Importado

Blocos de Demanda

DEM1 Cocção rural DEM6 Refrigeração urbana

DEM2 Cocção urbana DEM7 Eletrodoméstico rural

DEM3 Aquecimento urbano de água DEM8 Eletrodoméstico urbano

DEM4 Iluminação rural DEM9 Aquecimento rural de água

DEM5 Iluminação urbana

Blocos de Decisão

D1 Fogão lenha/GLP D7 Demandas/Iluminação

D2 Gás GLP D8 Querosene

D3 Aquecimento de água

D4 Iluminação/Processos

D5 Eletricidade

Blocos de Processos de Conversão

P1 Fogão a lenha P9 Lâmpada elétrica

P2 Fogão a GLP P10 Refrigerador

P3 Aquecedor a gás P11 Eletrodomésticos – rural

P6 Chuveiro elétrico P12 Eletrodomésticos - urbano

P7 Lampião a gás

P8 Lampião a querosene

Elaboração própria

_________________________________________________________________________

Tabela 5.2 – Identificação das conexões da rede energética - ENPEP

C1 C8

C4 C35

C10 C26

C13 C35

C16 C33

C22 C20

Decisão/Demanda

Fonte/Decisão

C7 C2

C14 C5

C9 C11

C34 C12

C21 C17

C24 C18

C28 C23

C30

Decisão/Processo

C32

Processo/Decisão

C27

C29

Processo/Demanda

C31

Fonte/Processo C3

Elaboração própria

5.2 Demanda de energia útil e consumo final de energia para o Cenário Básico

É importante apresentar inicialmente os dados de saída do programa ENPEP para o

Cenário Básico, ou de referência, pois a partir desses resultados será possível estabelecer

comparações com os demais cenários estipulados nesse estudo de longo prazo.

As seções subseqüentes mostrarão o consumo de energia útil e a demanda de

energia final envolvidos neste cenário.

A demanda de energia útil diz respeito à energia após o último processo de

conversão. Esta energia está situada nas conexões da rede energética (ver Figura 5.1)

ligadas aos blocos de demanda (C1, C4, C10, C13, C16, C22, C27, C29 e C31) localizados

no topo da rede energética.

_________________________________________________________________________

O consumo final de energia é a energia disponível nas conexões que chegam aos

processos de conversão de energia, isto é, aos equipamentos de demanda de energia (ver

Figura 5.1); correspondem às conexões C3, C7, C9, C14, C21, C24, C28, C30, C32 e C34.

5.2.1 Demanda de energia útil para o Cenário Básico

A demanda total de energia útil para o Cenário Básico está representada na Figura

5.2. Observa-se um aumento de 99,8% da demanda de energia útil para o período de

estudo. Atribui-se este aumento da demanda de energia ao crescimento populacional

associado à taxa de crescimento da economia para o Cenário Básico.

500

1.000

1.500

2.000

2.500

mil tEP

Básico

1.007 1.040 1.222 1.439 1.700 2.012

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.2 – Demanda total de energia útil no Cenário Básico

Calculado com ENPEP v.2.20

A Figura 5.3 mostra a evolução da demanda de energia por bloco de demanda, ou

seja, energia útil, conforme a distribuição da rede energética (ver Figura 5.1).

_________________________________________________________________________

200

400

600

800

1.000

1.200

mil tEP

Coc Ur

491,0 507,7 600,1 709,3 838,4 990,9

Aq Ag Ur

217,1 225,3 271,5 327,1 394,2 475,0

Refrig Ur

85,7 89,4 110,9 137,6 170,6 211,6

Eletrod Ur

79,1 82,1 98,9 119,2 143,6 173,0

2004 2005 2010 2015 2020 2025

100

mil tEP

Coc Ru

79.9 79.6 78.0 76.5 75.0 73.5

Aq Ag Ru

29.6 30.5 35.3 41.0 47.5 55.1

Ilum Ru

1.7 1.7 1.8 1.9 1.9 2.0

Ilum Ur

3.3 3.4 4.0 4.8 5.7 6.7

Eletrod Ru

19.8 20.0 21.0 22.1 23.2 24.4

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.3 – Demanda de energia útil no Cenário Básico.

Calculado com ENPEP v.2.20

A Figura 5.3 mostra, até 2025, um aumento da demanda de energia útil para a

cocção urbana da ordem de 102%, tendo como principal fonte energética nesse tipo de

demanda o gás liquefeito de petróleo, GLP. Situação oposta ocorre com a cocção rural,

apresentando redução de 8%. As demandas relacionadas à fonte de eletricidade deverão

evoluir com aumentos importantes.

_________________________________________________________________________

5.2.2 Consumo final de energia para o Cenário Básico

Na Figura 5.4 tem-se a apresentação gráfica do consumo final de energia para o

estudo. Neste cenário, é esperado um crescimento do consumo final de energia de cerca de

38% até 2025, passando de 3.380 mil tEP em 2004 para 4.673 mil tEP em 2025.

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

mil tEP

Básico

3.380 3.413 3.616 3.886 4.234 4.673

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.4 – Consumo final de energia no Cenário Básico.

Calculado com ENPEP v.2.20

O crescimento esperado entre 2004/2025 resultou superior em aproximadamente

12% em relação à projeção realizada na seção 4.6.2 para o Cenário Básico (Tabela 4.12). O

consumo final de energia por fonte para o Cenário Básico está apresentado na Figura 5.5.

_________________________________________________________________________

500

1.000

1.500

2.000

2.500

mil tEP

Lenha+CV

2.014 1.984 1.839 1.706 1.581 1.466

GLP

764 807 1.040 1.302 1.597 1.931

Eletricidade

599 619 734 876 1.054 1.274

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.5 – Consumo final de energia no Cenário Básico por energético.

Calculado com ENPEP v.2.20

Conforme mostra a Figura 5.5, a lenha descreve uma redução de 27% ao longo do

horizonte de estudo. Espera-se um crescimento de 153% na participação do GLP e de

113% para a eletricidade até 2025. O querosene deverá ser cada vez menos significativo e

não foi mostrado na Figura 5.6. Apresentou em 2004 demanda de 3 mil tEP e chegando a

2025 com 1.8 mil tEP, redução de 40%. O consumo final de GLP deverá superar o de

Lenha e Carvão Vegetal a partir do ano de 2020.

5.3 Demanda de energia útil e consumo final de energia para os Cenários

Macroeconômicos

Para melhor compreensão da evolução do consumo de energia nos três cenários

macroeconômicos, mostra-se aqui a evolução do PIB, que é um importante parâmetro na

determinação dos cenários. A Figura 5.6 apresenta o resultado das considerações feitas na

seção 4.6.1.2 utilizando dados da Tabela 4.10, com taxas anuais de crescimento de 3,7%

para o Cenário Básico, 5,2% para o Cenário Alto e 2,2% para o Cenário Baixo.

_________________________________________________________________________

100

200

300

400

500

600

bilhões R$

Básico

167 173 207 248 298 357

Baixo

167 170 190 212 236 263

Alto

167 175 226 291 375 483

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.6 – Evolução do PIB para o Estado de Minas Gerais

Calculados

Observa-se na Figura 5.6 um crescimento, para o Cenário Básico, de 114% do PIB

do Estado de Minas Gerais de 2004 a 2025, ano em que o PIB deverá alcançar R$ 357

bilhões (a preços constantes de 2004). No Cenário Alto o crescimento deverá ser de 189%

e no Cenário Baixo de 57%.

5.3.1 Demanda de energia útil para os Cenários Macroeconômicos

A evolução da demanda de energia útil para o Setor Residencial no Estado de

Minas Gerais é mostrada na Figura 5.7.

A Figura 5.7 retrata a demanda de energia útil a partir da situação de eficiência de

conversão de energia dos atuais aparelhos e utensílios domésticos.

_________________________________________________________________________

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

mil tEP

Básico

1.007 1.040 1.222 1.439 1.700 2.012

Baixo

1.007 1.026 1.128 1.242 1.368 1.508

Alto

1.007 1.053 1.320 1.663 2.104 2.671

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.7 – Demanda de energia útil nos Cenários Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

A Figura 5.8 mostra a variação da demanda de energia útil para os Cenários

Macroeconômicos no ano base (2004) e no final do período de estudo (2025).

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

mil tEP

Energia Útil

1.007 1.508 2.012 2.671

Ano Base 2004 Baixo 2025 Básico 2025 Alto 2025

Figura 5.8 – Demanda de energia útil do Setor Residencial nos Cenários

Macroeconômicos, 2004 e 2025

Calculado com ENPEP v.2.20

_________________________________________________________________________

Conforme mostrado na Figura 5.8, a demanda de energia útil esperada em 2025 no

Cenário Alto é cerca de 33% superior à do Cenário Básico e, no Cenário Baixo, cerca de

25% inferior.

5.3.1.1 Demanda de energia útil por fonte nos Cenários Macroeconômicos

Lenha e Carvão Vegetal

A Lenha e Carvão Vegetal consumidos no Setor Residencial apresentam tendência

de queda nos Cenários Macroeconômicos. O Cenário Baixo possui o menor índice de

queda, caracterizando maior utilização do fogão a lenha e a dificuldade da chegada do GLP

ao meio rural. Situação oposta ocorre no Cenário Alto, onde o índice de queda é mais

acentuado, pois a situação econômica permitirá, por exemplo, a substituição de fontes e

processos mais eficientes, através de melhor poder aquisitivo da população.

A Figura 5.9 mostra a demanda de energia útil proveniente da Lenha e Carvão

Vegetal entre 2004 e 2025.

Como está apresentado na Figura 5.9, o Cenário Básico deverá ter em 2025 uma

redução de 26,9% quando comparado ao ano base de 2004; em relação a esse mesmo

cenário observa-se que em 2025 o Cenário Alto deverá estar 6,1% inferior, enquanto que

para o Cenário Baixo deverá estar 6,1% superior.

_________________________________________________________________________

100

150

200

250

mil tEP

Baixo

201 199 187 176 166 156

Básico

201 198 184 171 158 147

Alto

201 198 181 165 151 138

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.9 – Demanda de energia útil proveniente da lenha e carvão vegetal nos Cenários

Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

Gás liquefeito de petróleo - GLP

A demanda de energia útil a partir do GLP deverá experimentar forte crescimento

no horizonte de estudo.

A Figura 5.10 mostra a evolução da demanda de energia útil proveniente do GLP

para os Cenários Macroeconômicos.

_________________________________________________________________________

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

mil tEP

Baixo

423 439 519 602 688 775

Básico

423 447 576 722 885 1.070

Alto

423 455 636 856 1.124 1.451

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.10 – Demanda de energia útil proveniente do GLP para os Cenários

Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

O comportamento das curvas de demanda registra um aumento na demanda de

energia útil proveniente do GLP no ano de 2025. Em relação ao Cenário Básico em 2025,

espera-se que o Cenário Alto seja 35,6% superior enquanto que no Cenário Baixo seja

27,6% inferior.

Querosene

O querosene apresenta, nesta simulação, forte tendência ao desaparecimento da

matriz energética do Setor Residencial de Minas Gerais. Usado primariamente como

combustível iluminante no meio rural, o querosene vem perdendo terreno devido aos

planos de eletrificação dos governos federal e estadual. Comparado a outros energéticos,

esta fonte é praticamente desprezível ao final do horizonte de estudo.

A Figura 5.11 mostra o comportamento da demanda de energia útil proveniente do

querosene no horizonte de estudo.

_________________________________________________________________________

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

mil tEP

Baixo

1.20 1.18 1.06 0.96 0.87 0.79

Básico

1.20 1.17 1.03 0.91 0.80 0.71

Alto

1.20 1.17 1.01 0.88 0.76 0.66

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.11 – Demanda de energia útil proveniente do querosene para os Cenários

Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

Conforme apresentado na Figura 5.11, em 2025 a demanda de energia útil no

Cenário Alto deverá ser 7,0% inferior comparada ao Cenário Básico; e no Cenário Baixo

11,3% superior.

Eletricidade

A eletricidade deverá ter sua participação cada vez mais valorizada no mercado

energético em todos os cenários, possui uma penetração crescente inclusive no meio rural e

deverá estar em praticamente 100% das pequenas e médias cidades do Estado de Minas

Gerais, dentro do horizonte de estudo.

A Figura 5.12 mostra a evolução da demanda de energia útil proveniente da

eletricidade para os Cenários Macroeconômicos.

_________________________________________________________________________

200

400

600

800

1.000

1.200

mil tEP

Baixo

382 387 420 462 513 575

Básico

382 393 461 546 656 795

Alto

382 399 502 641 828 1.082

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.12 – Demanda de energia útil proveniente da eletricidade para os Cenários

Macroeconômicos.

Calculado com ENPEP v.2.20

Observando a Figura 5.12 verifica-se que, em 2025, o Cenário Alto deverá ser

36,1% superior em relação ao Cenário Básico enquanto que o Cenário Baixo deverá ser

27,7% inferior em relação a esse mesmo cenário.

5.3.2 Consumo final de energia para os Cenários Macroeconômicos

A evolução do consumo final de energia para os três Cenários Macroeconômicos

está representada na Figura 5.13.

Na Figura 5.13 observa-se que em 2025 o Cenário Alto deverá ser 22,5% superior

em relação ao Cenário Básico; o Cenário Baixo deverá ser 16,8% inferior.

_________________________________________________________________________

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

mil tEP

Baixo

3.380 3.395 3.484 3.595 3.729 3.890

Básico

3.380 3.413 3.616 3.886 4.234 4.673

Alto

3.380 3.431 3.757 4.224 4.865 5.726

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.13 – Consumo final de energia do Setor Residencial nos Cenários

Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

A Figura 5.14 apresenta o consumo final de energia do Setor Residencial no final

do horizonte de estudo comparado com o ano base.

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

mil tEP

Consumo Final

3.380 3.890 4.673 5.726

Ano Base 2004 Baixo 2025 Básico 2025 Alto 2025

Figura 5.14 – Consumo final de energia do Setor Residencial nos Cenários

Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

_________________________________________________________________________

5.3.2.1 Consumo final de energia por fonte para os Cenários Macroeconômicos

A Tabela 5.3 apresenta as taxas de crescimento do consumo final de energia por

fonte de energia nos Cenários Macroeconômicos e a oferta de energia no período

observado de 2004 a 2025.

Tabela 5.3 – Consumo final de energia por recurso energético - 2004/2025

Fonte de energia

Taxa de

crescimento

(% a.a.)

Consumo final de

energia

(10

tEP)

∆%

(2004/2025)

Cenário Alto 2004 2025 -

Lenha + CV -1,8 2.014 1.375 -31,7

GLP 6,0 764 2.620 242,9

Querosene -2,7 3,0 1,7 -43,3

Eletricidade 5,2 599 1.729 188,6

Total 2,5 3.380 5.726 69,4

Cenário Básico

Lenha + CV -1,5 2.014 1.466 -27,2

GLP 4,5 764 1.931 152,7

Querosene -2,4 3,0 1,8 -40,0

Eletricidade 3,7 599 1.274 112,7

Total 1,6 3.380 4.673 38,3

Cenário Baixo

Lenha + CV -1,2 2.014 1.563 -22,4

GLP 2,9 764 1.399 83,1

Querosene -1,9 3,0 2,0 -33,3

Eletricidade 2,1 599 926 54,6

Total 0,7 3.380 3.890 15,1

Calculado com ENPEP v.2.20

Observa-se que a lenha apresenta tendência de queda nos três cenários, quanto

melhor a situação econômica do Estado maior o índice de queda. Isso pode ser explicado

por uma possível melhoria das condições de renovação e/ou aquisição de novos

equipamentos utilizados no Setor Residencial no horizonte de estudo. A eletricidade e o

GLP apresentam fortes taxas de crescimento.

_________________________________________________________________________

Lenha e Carvão Vegetal

A Figura 5.15 mostra a tendência do consumo final para a lenha e carvão vegetal.

500

1.000

1.500

2.000

2.500

mil tEP

Baixo

2.014 1.990 1.873 1.764 1.660 1.563

Básico

2.014 1.984 1.839 1.706 1.581 1.466

Alto

2.014 1.978 1.806 1.649 1.506 1.375

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.15 – Consumo final de Lenha+CV nos Cenários Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

Em relação ao ano base de 2004 as reduções do consumo final de lenha verificadas

foram de 27,2% no Cenário Básico, 31,7% no Cenário Alto e 22,4% no Cenário Baixo. A

tendência de queda pode estar relacionada à substituição por fogões a GLP muito mais

eficientes e à crescente dificuldade de obtenção de lenha. O Cenário Alto deverá ser 6,2%

inferior ao Cenário Básico em 2025 e o Cenário Baixo 6,6% superior.

Gás liquefeito de petróleo - GLP

Energético de grande expansão e consumo, o GLP deverá demandar políticas

rigorosas de suprimento (produção e importação) e distribuição em função de sua

importância para o Setor Residencial conforme verificado pelos índices de crescimento de

consumo obtidos pelo ENPEP a seguir.

A Figura 5.16 mostra as tendências de crescimento do consumo final de GLP para

os Cenários Macroeconômicos.

_________________________________________________________________________

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

mil tEP

Baixo

764 792 937 1.087 1.240 1.399

Básico

764 807 1.040 1.302 1.597 1.931

Alto

764 822 1.148 1.545 2.029 2.620

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.16 – Consumo final de GLP para os Cenários Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

Para o consumo final de GLP observado na Figura 5.16, espera-se entre 2004 e

2025 um crescimento de 152,7%, 242,9% e 83,1%, respectivamente para os Cenários

Básico, Alto e Baixo.

Comparado com o Cenário Básico, o consumo final de GLP no ano de 2025 deverá

ser 35,7% superior no Cenário Alto e 27,6% inferior no Cenário Baixo.

Querosene

A Figura 5.17 mostra o consumo final de querosene para os Cenários

Macroeconômicos e espera-se redução de 40,0% no Cenário Básico, 43,3% no Cenário

Alto e de 33,3% no Cenário Baixo para o período 2004-2025.

Como já mencionado, este energético, para a finalidade na qual é utilizado, possui

participação cada vez mais restrita e compete com a energia elétrica. Sua produção no

Estado deverá ser praticamente para exportação e outras finalidades (aviação).

_________________________________________________________________________

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

mil tEP

Baixo

3.0 2.9 2.7 2.4 2.2 2.0

Básico

3.0 2.9 2.6 2.3 2.0 1.8

Alto

3.0 2.9 2.5 2.2 1.9 1.7

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.17 – Consumo final de Querosene para os Cenários Macroeconômicos

Calculado com ENPEP v.2.20

Comparado com o Cenário Básico, o consumo final de Querosene no ano de 2025

deverá ser 5,6% inferior no Cenário Alto e 11,1% superior no Cenário Baixo.

Eletricidade

A evolução da capacidade instalada no Estado registra crescimento próximo de 2%

ao ano nos últimos 23 anos (CEMIG, 2006); além disso há a compra obrigatória de

eletricidade proveniente de Itaipu por força de lei. Para garantir os índices de crescimento

do consumo final obtidos pelo módulo Balance do ENPEP será necessário investimento em

novas usinas e linhas de transmissão.

A Figura 5.18 apresenta a evolução do consumo final da eletricidade para o Setor

Residencial. Comparados ao ano de 2004, os índices de aumento do consumo final de

energia em 2025 são de 112,7% no Cenário Básico, 188,6% no Cenário Alto e de 54,6%

no Cenário Baixo.

_________________________________________________________________________

O consumo final em 2025 deverá corresponder a 926 (10.770), 1.274 (14.818),

1.729 (20.110) mil tEP (GWh) para o Cenário Baixo, Básico e Alto, respectivamente.

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

mil tEP

Baixo

599 610 670 742 827 926

Básico

599 619 734 876 1.053 1.274

Alto

599 628 800 1.027 1.328 1.729

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.18 – Consumo final de Eletricidade para os Cenários Macroeconômicos.

Calculado com ENPEP v.2.20

Comparado com o Cenário Básico, o consumo final de eletricidade no ano de 2025

deverá ser 35,7% superior no Cenário Alto e 27,3% inferior no Cenário Baixo.

5.3.3 Rendimento do Setor Residencial

Pelos resultados das Figuras 5.7 e 5.13, pode-se apresentar na Figura 5.19 a

evolução do rendimento anual percentual do Setor Residencial para os Cenários

Macroeconômicos para o horizonte de estudo, pela razão entre a demanda de energia útil e

o consumo final de energia. Observa-se aumento de rendimento nos três cenários, com

significativa melhora no Cenário Alto, seguido pelo Cenário Básico e por último o Cenário

Baixo.

_________________________________________________________________________

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

Rendimento em %

Baixo

29.8 30.2 32.4 34.5 36.7 38.8

Básico

29.8 30.5 33.8 37.0 40.2 43.1

Alto

29.8 30.7 35.1 39.4 43.2 46.6

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.19 – Rendimento percentual para os Cenários Macroeconômicos.

Calculados

Comparado com o Cenário Básico, o rendimento no ano de 2025 deverá ser 8,1%

superior no Cenário Alto e 9,9% inferior no Cenário Baixo.

5.4 Demanda de energia útil e consumo final de energia - Cenário Energético

5.4.1 Demanda de energia útil para o Cenário de Conservação de Energia

O Cenário de Conservação de Energia considera índices estimados superiores de

eficiência dos processos de conversão quando comparados aos do Cenário Básico (ver

seção 4.6.5); os mesmos refletem as melhorias introduzidas nos equipamentos e mostram

que novas tecnologias poderão promover estas mudanças (Apêndice A).

O Cenário de Conservação de Energia apresenta o mesmo nível de consumo de

energia útil do Cenário Básico, de fato é uma variação deste com a diferença dos índices de

eficiência de energia dos processos de conversão, ou seja, não houve variação nos

percentuais dos blocos de demanda no topo da rede energética, assim a demanda de

energia útil será a mesma.

A Figura 5.3, portanto, mostra a evolução da demanda de energia útil também para

o Cenário Conservação de Energia.

_________________________________________________________________________

5.4.2 Consumo final de energia para o Cenário Energético

O consumo final de energia no Cenário de Conservação deverá ter, em 2025, um

crescimento de 8,7% em relação ao ano base de 2004, modesto quando comparado aos

38,3% do Cenário Básico, uma redução no consumo final de 21,4% (Figura 5.20).

De fato, o que ocorre é que devido aos índices de eficiência dos processos de

conversão serem superiores aos do Cenário Básico, menor oferta de energia deverá ser

necessária para suprir a demanda de energia útil; há, portanto, melhor aproveitamento da

energia para o Setor Residencial nestas condições.

A Figura 5.20 mostra o consumo final de energia entre o Cenário Básico e o de

Conservação de Energia.

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

mil tEP

Consumo Final

3.380 3.673 4.673

Ano Base 2004 CE 2025 Básico 2025

Figura 5.20 – Consumo final de energia entre o Cenário Básico e o de Conservação de

Energia.

Calculado com ENPEP v.2.20

Conforme apresentado na Figura 5.20, o crescimento de apenas 8,7% do consumo

final de energia no Cenário de Conservação no horizonte de estudo mostra que houve forte

influência das melhorias dos índices de eficiência dos processos de conversão de energia e,

provavelmente, as hipóteses para penetração das novas tecnologias de energia no mercado

tenham sido muito otimistas.

_________________________________________________________________________

A Figura 5.21 apresenta a comparação em termos de consumo final de energia de

dois importantes recursos energéticos (Eletricidade e GLP) do Setor Residencial entre os

Cenários de Conservação de Energia e o Básico.

500

1.000

1.500

2.000

2.500

mil tEP

Eletricidade

599 1.000 1.274

GLP

764 1.651 1.931

Ano Base 2004 CE 2025 Básico 2025

Figura 5.21 – Cenários Conservação de Energia e Básico - GLP e Eletricidade.

Calculado com ENPEP v.2.20

A evolução do consumo final de Eletricidade no Cenário CE para o horizonte de

estudo deverá ser de 66,9%; e no Cenário Básico de 112,7%. Para o GLP a evolução no

Cenário CE deverá ser de 116,1%; e no Cenário Básico de 152,7%. A Eletricidade no

Cenário de Conservação de Energia foi, em 2025, 21,5% inferior em relação ao Cenário

Básico; o GLP deverá ser 14,5% inferior.

5.4.3 Consumo final de energia entre os Cenários Energético e Macroeconômicos

No caso do consumo final de energia, pode-se verificar pela Figura 5.22 que os

crescimentos do consumo no período 2004/2025 deverão ser de 8,7% no Cenário de

Conservação de Energia, 15,1% no Cenário Baixo, 38,3% no Cenário Básico e de 69,4%

no Cenário Alto.

Em 2025 e comparado ao Cenário Básico, o consumo final de energia no Cenário

Alto deverá ser 22,5% superior; no Cenário Baixo 16,8% inferior e no Cenário de

Conservação de Energia deverá ser 21,4% inferior.

_________________________________________________________________________

A Figura 5.22 mostra a comparação entre os Cenários Energético e

Macroeconômicos tendo como referência o ano de 2004.

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

mil tEP

Consumo Final

3.380 3.673 3.890 4.673 5.726

Ano Base

2004

CE 2025 Baixo 2025 Básico 2025 Alto 2025

Figura 5.22 – Comparação do consumo final de energia entre os Cenários.

Calculado com ENPEP v.2.20

Os índices de eficiência dos processos de conversão de energia foram os

responsáveis pelo menor crescimento do consumo final de energia no Cenário de

Conservação quando comparado com os demais cenários, conforme apresentado pela

Figura 5.22.

5.5 Preços

Esta seção apresenta a evolução dos preços dos energéticos utilizados na rede do

Setor Residencial e está baseada na série histórica divulgada no Balanço Energético

Nacional – BEN 2005 e no Anuário Estatístico da Agência Nacional do Petróleo – ANP.

O módulo BALANCE do ENPEP fornece também um arquivo *.txt da evolução

dos preços dos energéticos como resultado de saída do programa e consta no Apêndice C.

As Figuras 5.23 a 5.27 e a Tabela 5.4 a seguir mostram preços de energéticos em US$/tEP,

em valor médio do dólar em 2004.

_________________________________________________________________________

Na Figura 5.23 observa-se um crescimento de 45,5% no preço da energia elétrica

em 2025 em relação ao praticado no ano de 2004.

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

2.200

2.400

US$ / tEP

Eletricidade

1.502 1.529 1.672 1.828 1.999 2.185

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.23 – Preço da eletricidade

Calculado com ENPEP v.2.20

Na Figura 5.24 o preço do GLP tem uma variação de preço entre 2004 e 2025 de

146,9%.

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

US$ / tEP

GLP

733 765 949 1.177 1.460 1.810

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.24 – Preço do GLP.

Calculado com ENPEP v.2.20

_________________________________________________________________________

Na figura 5.25 observa-se um crescimento aproximado de 10,9% do preço da Lenha

consumida no Setor Residencial entre 2004 e 2025.

US$ / tEP

Lenha + CV

73 73 75 77 79 81

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.25 – Preço da lenha

Calculado com ENPEP v.2.20

O preço do querosene no ano de 2025 deverá ter, em relação ao ano base de 2004,

um crescimento de 118,9% e é apresentado na Figura 5.26.

200

400

600

800

1.000

1.200

US$ / tEP

Querosene

465 483 582 701 845 1.018

2004 2005 2010 2015 2020 2025

Figura 5.26 – Preço do querosene

Calculado com ENPEP v.2.20

_________________________________________________________________________

A figura 5.27 mostra a evolução dos preços para os energéticos no período

2004/2025.

500

1.000

1.500

2.000

2.500

US$ / tEP

2004

73 465 733 1.502

2025

81 1.018 1.810 2.185

Lenha + CV Querosene GLP Eletricidade

Figura 5.27 – Preços dos energéticos

Calculado com ENPEP v.2.20

A Tabela 5.4 mostra os percentuais de variação dos preços para os recursos

energéticos entre 2004 e 2025, conforme a simulação no modelo ENPEP e reforçando que

estão baseados na série histórica divulgada no Balanço Energético Nacional – 2005 e na

Agência Nacional do Petróleo - ANP.

Tabela 5.4 – Variação de preços 2004-2025

Fonte energética

2004

(US$/tEP)

2025

(US$/tEP)

Lenha 73 81

10,9

Querosene 465 1.018

118,9

Eletricidade 1.502 2.185

45,5

GLP 733 1.810

146,9

Calculados.

_________________________________________________________________________

6. COMPARAÇÕES COM OUTROS ESTUDOS

Esta seção apresentará um comparativo com os estudos precedentes que também

utilizaram o programa ENPEP, em sua versão DOS com dados do Setor Residencial do

Estado de Minas Gerais:

1 - Energy Planning for the State of Minas Gerais 1995/2015 (CEMIG, 1997), e;

2 - Dissertação de Mestrado do Departamento de Engenharia Nuclear do Programa

de Ciências e Técnicas Nucleares da UFMG – “Cenários de Consumo e oferta de Energia

para o Estado de Minas Gerais, Utilizando o Modelo ENPEP, para o período de 1995 a

2015, considerando uma Disponibilidade Ilimitada de Gás Natural” (COSTA, 2001).

A dissertação de COSTA (2001) foi um detalhamento de um dos cenários do estudo

da CEMIG (1997).

6.1 Comparações

É importante ressaltar que os estudos mencionados acima não previram a crise

energética que irrompeu em 2001 e suas conseqüências para o mercado energético no que

diz respeito a consumo e preços, uma vez que o padrão de consumo e tarifas foram

alterados a partir do ano da crise energética em 2001.

6.1.1 Consumo final de energia

Na Tabela 6.1 estão os valores do consumo final de energia do Setor Residencial

para os Cenários Macroeconômicos para os estudos citados no início do capítulo.

Tabela 6.1 – Consumo final de energia em 2015 - 10

tEP

Estudo Alto Básico Baixo

CEMIG 3,3 3,1 2,8

COSTA 3,4 3,1 2,8

Este estudo 4,2 3,9 3,6

Fonte: CEMIG (1997) e COSTA (2001)

_________________________________________________________________________

Observam-se diferenças ao comparar os valores apresentados na Tabela 6.1,

entretanto, há que se considerar que os mesmos estão na mesma ordem de grandeza e

refletem considerações efetuadas no desenvolvimento, próprias de cada estudo.

A Tabela 6.2 mostra o consumo de eletricidade no Cenário Básico entre os estudos

apresentados. Como dito, a crise de fornecimento de energia no ano de 2001 não foi

prevista nos estudos apresentados; observa-se na Tabela 6.2 as diferenças entre os valores

obtidos.

Tabela 6.2 – Consumo final de eletricidade em 2015 - TWh

Estudo Cenário Básico

CEMIG 16,4

COSTA 15,2

Este estudo 11,9

Fonte: CEMIG (1997) e COSTA (2001)

_________________________________________________________________________

7. CONCLUSÕES

7.1 Conclusões de caráter geral

O modelo BALANCE do ENPEP (Energy and Power Evaluation Program) em sua

versão Windows apresenta-se como uma boa ferramenta analítica, tendo cumprido

satisfatoriamente o objetivo deste trabalho, que era realizar estudos de projeção do balanço

oferta/consumo de energia para o Setor Residencial (urbano e rural) para o Estado de

Minas Gerais num horizonte de longo prazo (2004-2025), bem como comparar os

resultados com os de outros estudos.

A elaboração deste trabalho alcançou também um objetivo subliminar de efeito

didático. É quando se percebem as influências de elementos periféricos freqüentemente

negligenciados na compreensão de um estudo de planejamento energético. É

substancialmente importante considerar a rede energética como um sistema social

interdependente.

É fundamental também considerar os aspectos demográficos, como população,

distribuição urbana e rural, número de domicílios e habitantes/domicílio. De mesmo grau

de importância situa-se o crescimento da economia no Estado, como fator de influência no

crescimento da demanda de energia.

Conjugar estas informações com o consumo dos energéticos, conhecendo-se, para o

Setor Residencial, as melhorias de eficiência dos processos de conversão de energia, a

penetração da energia solar para aquecimento de água, a competição entre GLP e Lenha no

meio rural, bem como os preços das energias disponíveis, possibilita uma visão do

mercado de energia ao longo de um horizonte especificado.

O Setor Residencial mostrou-se, recentemente com a crise de energia de 2001,

bastante sensível às questões energéticas. Não é um setor da economia gerador de PIB, mas

contém o principal elemento para a mudança de hábitos e conceitos: o ser humano. Isso é

confirmado pela queda de 9,5% do consumo final de energia no Setor Residencial desde

2001 até 2004.

100

_________________________________________________________________________

Durante alguns anos a ilusão da energia barata esteve presente, pois o poder público

acreditava na facilidade permanente de financiamento de projetos portentosos , dando a

falsa impressão de que a energia era ilimitada. As baixas tarifas cobradas também

colaboraram para esta situação. O desperdício era a conseqüência imediata de tudo isso.

Portanto, a questão da educação dos consumidores, ou seja, do esclarecimento da

população em geral a respeito do problema de abastecimento de energia produziu um

resultado imediato e, até o momento, duradouro. Esse fato é muito importante pois sem

investimento em aporte tecnológico obteve-se grande economia de energia, o que abre uma

perspectiva muito fértil de direcionamento das ações pedagógicas na formação de futuras

gerações.

A utilização do modelo BALANCE do ENPEP trouxe ganho de conhecimento

através do entendimento dos processos realizados pelo modelo, como por exemplo as

informações necessárias que devem ser introduzidas para que o mesmo forneça as

projeções, as formas de obtenção dos resultados, a observação do comportamento de

determinada variável isoladamente, as opções gráficas dos resultados de entrada e saída e o

útil conversor de unidades, dentre outras funções.

As dificuldades na elaboração deste trabalho residem basicamente na obtenção de

dados válidos e confiáveis. As instituições contatadas ao longo do trabalho, muitas delas

universidades renomadas, não respondem sequer a uma solicitação de esclarecimento de

assuntos de domínio.

Mesmo havendo uma instituição de referência em energia solar em Belo Horizonte,

não foi possível efetuar maiores detalhamentos e/ou aferições dos parâmetros utilizados

neste trabalho. Diversas comunicações foram ignoradas. O mesmo ocorreu com a maioria

das empresas privadas relacionadas com o uso e comercialização de soluções tecnológicas

de energia.

7.2 Conclusões específicas

Os resultados obtidos e as conclusões valem condicionados às hipóteses adotadas e

à base de dados elaborada para o presente estudo.

101

_________________________________________________________________________

A simulação dos Cenários Macroeconômicos mostrou-se consistente, obtendo-se

valores de crescimento compatíveis com a expectativa demonstrada pelos outros estudos

precedentes que utilizaram metodologia semelhante. A utilização de Cenários

Macroeconômicos mostrou-se bastante útil no trabalho de planejamento pois possibilita a

variação de condições conjunturais.

A seguir, as conclusões elaboradas a partir dos resultados obtidos do módulo

Balance do ENPEP com uma breve apresentação a respeito da demanda de energia útil

seguida do consumo final de energia.

A demanda de energia útil para os Cenários Macroeconômicos deverá aumentar em

100%, 165% e 50%, respectivamente nos Cenários Básico, Alto e Baixo entre 2004 a

2025, sendo de 1.007 mil tEP em 2004 e chegando a 2.012 mil tEP no Cenário Básico,

2.671 mil tEP no Cenário Alto e 1.508 mil tEP no Cenário Baixo.

No Cenário Básico espera-se um crescimento do consumo final de energia de cerca

de 38% até 2025, passando de 3.380 mil tEP em 2004 para 4.673 mil tEP em 2025.

Em relação ao consumo final de energia no Cenário Básico para os recursos

energéticos, deverá apresentar: para a Lenha e Carvão Vegetal redução de 27% ao longo

do horizonte de estudo, de 2.014 mil tEP em 2004 para 1.466 mil tEP em 2025; para o

GLP espera-se um crescimento de 153%, passando de 764 mil tEP em 2004 para 1.931 mil

tEP em 2025 e crescimento de 113% para a Eletricidade, passando de 599 mil tEP em 2004

para 1.274 mil tEP em 2025. O Querosene deverá ser cada vez menos significativo,

apresentou em 2004 demanda de 3 mil tEP e deverá alcançar 1.8 mil tEP em 2025, uma

redução de 40%.

Nos Cenários Macroeconômicos o consumo final de energia de 3.380 mil tEP em

2004 deverá chegar, em 2025, a 5.726 mil tEP no Cenário Alto, 4.673 mil tEP no Cenário

Básico e 3.890 mil tEP no Cenário Baixo. Observa-se que em 2025 o consumo final de

energia do Cenário Alto deverá ser 23% superior em relação ao Cenário Básico; o do

Cenário Baixo deverá ser 17% inferior.

A redução do consumo final de lenha observada em 2025, em relação ao ano de

2004, deverá ser de 27%, 32% e 22%, respectivamente, Cenários Básico, Alto e Baixo.

102

_________________________________________________________________________

Comparada ao ano base de 2004, a simulação até 2025 obteve índices de

crescimento do consumo final de GLP de 153% no Cenário Básico, 243% no Cenário Alto

e de 83% no Cenário Baixo. A lenha deverá ser substituída paulatinamente pelo GLP, uma

vez vencidas as dificuldades de distribuição desse energético. Os aumentos do consumo de

GLP nos três cenários revelam uma urgente avaliação de seu abastecimento e distribuição

por parte do governo do Estado. O consumo final de GLP deverá superar o de Lenha e

Carvão Vegetal a partir do ano de 2020.

O Querosene tende ao desaparecimento da matriz energética do Setor Residencial

do Estado de Minas Gerais.

A Eletricidade, nobre forma de energia, deverá ter índices de aumento do consumo

final de energia em 2025 de 113% no Cenário Básico, 189% no Cenário Alto e de 55% no

Cenário Baixo. O movimento da população rural para os centros urbanos, aliado à redução

do déficit habitacional e crescimento populacional poderão justificar crescimentos tão

expressivos para o consumo final de energia elétrica para o período estudado, considerando

que existe crescente demanda por aparelhos elétricos e eletrônicos nas residências, tanto

rurais quanto urbanas.

No Cenário de Conservação de Energia o consumo final de energia deverá ter um

crescimento de 9%, passando de 3.380 mil tEP em 2004 para 3.673 mil tEP em 2025. Em

comparação ao Cenário Básico em 2025, o Cenário de Conservação de Energia deverá

apresentar redução no consumo final de 21%. A evolução do consumo final de Eletricidade

no Cenário de Conservação de Energia para o horizonte de estudo deverá ser de 67%; e de

113% no Cenário Básico. Para o GLP a evolução no Cenário de Conservação de Energia

deverá ser de 116%; e de 153% no Cenário Básico. A Eletricidade no Cenário de

Conservação de Energia foi, em 2025, 22% inferior em relação ao Cenário Básico; o GLP

deverá ser 15% inferior.

É importante mencionar que os resultados obtidos para o Cenário de Conservação

de Energia derivam da hipótese de penetração linear dos índices de eficiência das novas

tecnologias no horizonte de estudo.

A partir dos resultados apresentados através do processamento da rede energética

do Setor Residencial, pode-se relacionar os seguintes pontos para reflexão:

103

_________________________________________________________________________

- o aumento da urbanização remete a um forte crescimento do consumo de GLP e

energia elétrica além das conhecidas mazelas do crescimento desordenado das cidades,

ou seja, é necessário planejar a geração e o abastecimento desses energéticos de acordo

com o crescimento da população;

- o consumo de GLP necessita de criteriosa avaliação uma vez que o Estado de Minas

Gerais importa grande parte do que consome e, além disso, não há substituto para esse

energético em caso de desabastecimento;

- a lenha para cocção apresenta tendência de queda, seja por redução da população rural,

seja pela crescente penetração de GLP;

- tomando por base o crescimento de 113% no consumo final de energia elétrica no

Cenário Básico, saltando de 599 mil tEP em 2004 para 1.274 mil tEP em 2025, além da

necessidade de políticas energéticas de produção e geração, as perdas por distribuição

deverão ser reduzidas pois, conforme a Tabela 4.17, em 2004 foram perdidos 483 mil

tEP, ou seja, quase 72% do aumento previsto pelo modelo;

- a participação no consumo final de energia no Estado de Minas Gerais pelo Setor

Residencial apresentou queda nos últimos anos, foi de 16% em 1995 e em 2004

registrou participação de 11%;

- a variação do PIB mostrou-se suficiente na influência dos índices de crescimento do

consumo final de energia no Setor Residencial. As taxas estimadas de crescimento do

PIB de 5,2%, 3,7% e 2,2% respectivamente para os Cenários Alto, Básico e Baixo, ao

longo do período de estudo (2004 a 2025) implicaram no crescimento do consumo final

de energia em 69%, 38% e 15%, respectivamente;

- somente em energia elétrica a economia de energia no Cenário de Conservação de

Energia no período estudado é de 273 mil tEP o que equivale a aproximadamente 3.179

GWh;

- as taxas de crescimento do consumo final de energia elétrica nos três cenários também

merecem especial atenção para a elaboração de políticas energéticas pelo governo do

Estado, voltadas para a geração e produção de energia;

104

_________________________________________________________________________

- a energia solar deverá assumir uma participação cada vez mais efetiva na redução do

consumo, especialmente de energia elétrica, devendo, para tanto, ser incentivada e

contabilizada nos próximos balanços energéticos. Pela falta de dados consistentes (em

particular, dados históricos registrados nos balanços energéticos a respeito da

penetração de aquecedores solares nas matrizes energéticas) não foi possível considerar

a energia solar no presente estudo;

- o rendimento médio do Setor Residencial, tomado pela razão entre a demanda de

energia útil e o consumo final de energia, apresenta valores crescentes para o horizonte

de estudo. Conforme visto, tem-se um rendimento médio de aproximadamente 30%

nos Cenários Macroeconômicos, no ano base de 2004 e deverá ser, no ano de 2025,

próximo de 43%, 47% e 39%, respectivamente nos Cenários Básico, Alto e Baixo.

As poucas comparações realizadas no Capítulo 6 mostraram-se condizentes com a

ordem de grandeza em relação aos estudos precedentes, levando-se em consideração que

cada um adotou premissas próprias e relevantes conforme os dados disponíveis à época de

sua elaboração.

7.3 Recomendações

No que diz respeito ao uso do programa ENPEP no Departamento de Engenharia

Nuclear, seria interessante a formação de uma equipe multidisciplinar para a avaliação e

discussão dos temas que envolvem o trabalho de planejamento. Isso significa sinergia com

outros departamentos na Universidade Federal de Minas Gerais para que questões

econômicas, energéticas e sociais possam ser discutidas amplamente dentro das

competências de seu corpo docente e discente.

O trabalho de planejamento é um processo contínuo e, como tal, demanda

atualização permanente de dados de qualidade; da mesma forma é necessário monitorar os

avanços tecnológicos dos equipamentos de demanda de energia, bem como reavaliar o

modelo de simulação, introduzindo alterações necessárias para que seus resultados sejam

os mais confiáveis, ou seja, implementar a calibração do modelo.

105

_________________________________________________________________________

A divulgação dos trabalhos realizados no Departamento de Energia Nuclear da

UFMG para a Agência Internacional de Energia Atômica – IAEA e para o Laboratório

Nacional de Argonne - ANL quanto ao uso da licença de trabalho com o Energy and

Power Evaluation Program – ENPEP seria uma forma de manter o interesse destas

instituições internacionais na produção de trabalhos na área ao mesmo tempo em que

mostra que o software está tendo utilidade acadêmica.

Dessa forma, outra necessidade gerada, que é o treinamento permanente do modelo

ENPEP, poderia ser de alguma forma pensada e formatada em conjunto com estas duas

instituições para capacitar uma possível equipe multidisciplinar na Universidade Federal de

Minas Gerais.

7.4 Sugestões para trabalhos futuros

A participação da energia solar no Setor Residencial no Estado de Minas Gerais é

um tema que deve ser mais bem estudado, uma vez que o aquecimento de água proveniente

dessa fonte energética demandaria menor consumo de energia elétrica, principalmente.

A questão da emissão de poluentes pelo Setor Residencial no Estado de Minas

Gerais é outra importante sugestão para a elaboração de estudos futuros, saber como e

quanto o meio ambiente está sendo agredido pelas emissões é relevante para um

planejamento que considere a dimensão ambiental.

Dar continuidade ao planejamento energético do Setor Residencial com dados

atualizados dos balanços energéticos do Brasil e do Estado de Minas Gerais seria muito

conveniente também, inclusive de forma a obter a calibração do modelo, podendo, talvez,

ser ampliado com a formação de novos cenários sócio-econômicos, políticos e/ou

energéticos.

106

_________________________________________________________________________

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112

_________________________________________________________________________

APÊNDICE A – TECNOLOGIAS ATUAIS E EMERGENTES

NO HORIZONTE DE ESTUDO PARA O SETOR

RESIDENCIAL

A.1 TECNOLOGIAS ATUAIS

A.1.1 Aquecimento de água

Os aparelhos destinados ao aquecimento da água têm a finalidade de elevar a

temperatura do líquido de uma situação inicial até um valor adequado para a função a ser

desempenhada. A demanda de energia depende da diferença entre as temperaturas inicial e

final e da vazão de massa do fluido.

Os sistemas de aquecimento de água tradicionalmente comercializados e utilizados

se dividem em oito categorias: aquecimento elétrico localizado, do tipo chuveiro;

aquecimento elétrico localizado do tipo torneira (aquecedor de passagem); aquecimento

elétrico central instantâneo; aquecimento elétrico central a acumulação; aquecimento a gás

central instantâneo; aquecimento a gás central do tipo acumulação; aquecimento solar por

painel coletor; e reservatório e aquecimento por serpentina em fogão a lenha.

O sistema de aquecimento elétrico localizado do tipo chuveiro é o mais difundido,

composto basicamente por uma resistência elétrica descoberta ou blindada e conectada à

rede elétrica por intermédio de um diafragma pela passagem da água. O corpo do aparelho

é produzido em plástico. A tendência deste aparelho é o aumento da potência média para

atender a demanda de maior conforto de uso. As potências mais comuns comercializadas

podem variar de 2.800 W a 5.400 W. Estas potências são facilmente variáveis em uma

faixa próxima de 30%, alterando as características da resistência elétrica, previsto pelos

fabricantes (modos de operação inverno, verão).

O sistema de aquecimento elétrico localizado instantâneo é instalado na própria

unidade de uso (torneira) ou colocado após um registro comum. O princípio de

funcionamento é similar ao do chuveiro.

113

_________________________________________________________________________

O sistema de aquecimento central instantâneo é mais sofisticado do que os

anteriores, sendo acionado por contatores e destinado a aquecer a água instantaneamente.

Após o aquecimento, a água é distribuída em tubulações de metal até os pontos de uso. Em

relação aos sistemas anteriores, este apresenta maior potência instalada, superior a 8 kW,

conferindo as mesmas condições de conforto de um aquecedor de acumulação e

possibilidade de atendimento múltiplo em lavabo, bidê, chuveiro, pia.

O sistema de aquecimento elétrico central de acumulação opera a partir de uma

resistência elétrica comandada por um termostato, inserida num tanque de acumulação

isolado. Por manter a temperatura num valor predeterminado, a potência poderá ser menor,

em torno de 3.000 W, variando conforme a capacidade em litros do tanque. O sistema

permite atender múltiplos usos simultâneos e é capaz de suprir toda a demanda térmica de

uma residência com um único aparelho. Observa-se que este sistema possui um consumo

de energia elétrica mensal independente de haver consumo de água quente, pois as perdas e

a manutenção da temperatura ajustada não permitem o desligamento por longos períodos.

O sistema de aquecimento a gás instantâneo é composto de um pressostato que

regula a intensidade da chama em função da vazão de água desejada, uma chama piloto e

um trocador de calor ar/água que aquece a água de passagem. Abrindo-se o registro o

piloto ativa automaticamente a chama, aquecendo a água de passagem. O aparelho é, em

geral, utilizado para atender pontos múltiplos de uso. Utilizando a geração de gases

quentes seguida de troca de calor, o aquecimento a gás instantâneo é relativamente pouco

eficiente. Considerando ainda que sem uso, o piloto ligado poderá reduzir ainda mais a

eficiência. Sua grande vantagem reside na disponibilidade de água aquecida

instantaneamente sem demanda elétrica.

O sistema de aquecimento a gás de acumulação é similar à descrição do sistema

elétrico a acumulação, possuindo um reservatório, um termostato e um conjunto

queimador-piloto que proporciona a temperatura exigida. Esse tipo de sistema apresenta as

mesmas desvantagens do aquecedor elétrico a acumulação (consumo sem utilização e

perda térmica das tubulações), associadas às desvantagens típicas do aquecedor a

gás(CEESP, 1984).

O sistema de aquecimento solar utiliza o sol como fonte direta de energia. É

composto basicamente de coletores solares e de um reservatório térmico. Os coletores são

114

_________________________________________________________________________

captadores da radiação solar e a transferem para a água na forma de calor; esta água

aquecida é conduzida através de tubos para o reservatório térmico que, sendo isolado

termicamente, a conserva quente até o momento do seu uso, seja durante o dia ou à noite.

Existem duas maneiras de instalação do aquecedor solar, a primeira conhecida como

convecção livre ou termo sifão aproveita a propriedade da água de ser menos densa, (mais

leve), quando aquecida, para que num processo natural utilizando tão somente a gravidade,

sem nenhuma intervenção externa flua naturalmente para o reservatório térmico. Esta

maneira de instalação é a mais indicada em qualquer situação uma vez que não requer

nenhuma manutenção, não depende de bombas, de nenhum controle externo e depende

exclusivamente da gravidade terrestre. Para conseguirmos que esta instalação seja possível

temos que dispor todos os coletores estrategicamente em um nível mais baixo que o

reservatório. A outra maneira é a convecção forçada e é utilizada quando não se tem a

condição de altura necessária citada anteriormente. Utiliza-se então uma bomba controlada

por sensores de comando capazes de detectar quando o calor dos coletores for maior que

do reservatório para transferir a água aquecida no interior dos coletores para o

reservatório.Ao aquecedor solar normalmente é agregado um sistema, chamado de auxiliar,

que pode ter diversas outras fontes de energia, geralmente elétrica ou gás, para aquecer a

água em dias nublados ou de demanda excessiva. A Figura D1 mostra os componentes

básicos de um sistema de aquecimento termosolar.

-Suspiro

-Caixa de Água Fria

-Admissão de Água Fria

-Água Fria para Consumo

-Reservatório Térmico

-Resistência Elétrica

-Tubulação de Água Quente c/ Isolamento

Térmico

-Coletores Solares

-Tubulação de Consumo de Água Quente

Figura D1 – Sistema de aquecimento a energia solar

Fonte: PANTHO

115

_________________________________________________________________________

O sistema de aquecimento por serpentina é o tradicional sistema utilizado

geralmente nas moradias rurais em decorrência da ausência da eletrificação. Consiste de

um tubo metálico que circula dentro do fogão à lenha, no seu compartimento chamado

caixa de forno, onde recebe os gases quentes da combustão da biomassa que circula no

forno e saem lateralmente pela chaminé. Mesmo com sua alta popularidade é

freqüentemente substituído pelo chuveiro elétrico quando a eletrificação rural torna-se

disponível, a menos quando se trata de comunidades muito pobres.

A.1.2 Refrigeração e congelamento

A função da refrigeração e do congelamento é permitir a conservação de alimentos,

“in natura” ou preparados, reduzindo a temperatura de armazenagem. Os equipamentos

destinados a suprir a exigência de refrigeração e congelamento são relativamente recentes e

estão em plena evolução tecnológica a partir do desenvolvimento de novos motores e

compressores, portanto as duas funções não podem ser totalmente separadas.

Existe no mercado a geladeira convencional, que possui compartimento

intermediário a média temperatura e compartimento inferior para verduras. Com o

crescimento da necessidade de congelamento, ocasionada pela alteração dos hábitos, o

mercado se diversificou, criando produtos específicos (“freezers”). Por outro lado surgiu a

linha de refrigeração e congelamento com as geladeiras de duas portas. Atualmente o

mercado disponibiliza os seguintes produtos: geladeira convencional, com área do

evaporador a –8ºC, compartimento dos alimentos a 4ºC e compartimento de verduras de 8

a 12ºC ; geladeira de duas portas, com duplo evaporador, compartimento separado a –18ºC,

compartimento central a 4ºC e compartimento inferior a 8ºC e, finalmente, o congelador

(“freezer”), constituído de um único compartimento mantido a –18ºC (CEESP, 1984).

Fixada a temperatura de expansão, que é determinada pela finalidade para qual se

destina o equipamento e assumindo as condições padrões de projeto, a principal variável

que afeta o consumo de energia é o isolamento térmico pois determinará a perda térmica

para o ambiente e isto significa acionamento do compressor elétrico.

Em termos de consumo de energia, esta classe de equipamentos é responsável pela

grande demanda de energia em residências pelo fato de estar condicionada ao

116

_________________________________________________________________________

funcionamento contínuo, ou seja, acionamento cíclico do compressor para manutenção da

temperatura interna.

A.1.3 Cocção

A cocção é o processo no qual os alimentos sofrem, pela ação do calor, uma série

de transformações físico-químicas que os tornam mais digestivos e agradáveis ao paladar.

Na maioria dos processos de cocção, quando é exigida uma transformação química a

determinação do processo é função das variáveis: temperatura, calor e tempo. Na cocção,

além do alimento propriamente dito, é freqüente o uso de um meio de transferência de

calor, que pode entrar parcialmente no processo, como acontece com a água na

sacarificação dos amidos. Os dois meios de transferência mais usados são a água e as

gorduras. É, portanto, um sistema que abrange uma fonte de geração de calor, uma

transferência de calor da chama até a vasilha; uma transferência de calor da vasilha até o

meio de transmissão de calor; uma transferência do meio de transmissão de calor ao

alimento e finalmente uma perda de calor por evaporação e por convecção. A quantidade

de calor realmente transferida ao alimento resulta numa pequena fração, evidenciando a

pequena eficiência do processo (CEESP, 1984).

Esta consideração sobre a eficiência do processo teria um interesse puramente

teórico se a progressiva evolução dos equipamentos de cocção não estivesse promovendo

uma rápida transformação em função de inovações tecnológicas e novas concepções,

inclusive gastronômicas. De fato, quando começam a ser considerados sistemas de

cozimento distintos utilizando o fogão a lenha, fogão a gás, fogão elétrico, fornos a raios

infravermelhos e fornos de microondas, nos quais os processos de geração e transmissão de

calor são absolutamente distintos, ocorrem apreciáveis disparidades de eficiência. Ao

contrário, obtém-se uma análise mais consistente, considerando outras importantes

variáveis como: tipo de recipiente, uso ou não de tampas e uso ou não de recipientes

pressurizados (CEESP, 1984).

O fogão a gás é o equipamento mais utilizado nos processos de cocção no meio

urbano pela facilidade de aquisição do gás liquefeito de petróleo – GLP. É um

equipamento basicamente constituído de duas partes funcionais, a parte superior contendo

4 a 6 queimadores com registros de controle separados e a parte inferior composta de um

forno. Alguns modelos poderão incluir na parte superior um aquecimento elétrico, embora

117

_________________________________________________________________________

sejam pouco representativos no mercado. Contém uma lâmpada (geralmente de 40W) no

forno para visualização do alimento preparado e em alguns modelos certas inovações

podem trazer o grill, que é a possibilidade de aquecer a partir de uma chama superior e não

inferior, o espeto rotativo e a circulação forçada do ar, permitindo a utilização simultânea

do forno para assar pratos diferentes.

O uso da eletricidade nos processos de cocção pode ser separada em dois grupos de

equipamentos: de finalidade genérica (do tipo fogão ou fogareiro elétrico) e de finalidade

específica (tostador de pão, frigideira, miniforno, etc). Esta distinção é importante por uma

dupla razão. Primeiro, porque a eficiência relativa dos aparelhos comercializados é em

geral superior à do fogão convencional, e segundo, porque os aparelhos especializados

tendem a ser complemento da cocção a gás, aliviando parcialmente o consumo deste

combustível, sem substituí-lo (CEESP, 1984).

O fogão e o fogareiro elétrico são conceitualmente equipamentos de concepção

similar ao fogão a gás, sendo compostos de uma fonte de calor que é uma resistência

elétrica descoberta ou uma resistência blindada ou até mesmo uma resistência elétrica

protegida por uma chapa de aço difusora de calor sobre a qual é colocada a vasilha. O

processo de transmissão de calor realiza-se de uma forma similar à verificada no fogão a

gás, porém a resistência elétrica apresenta a vantagem de permitir uma maior proximidade

da vasilha à fonte de calor e de eliminar a circulação de ar exigida pela combustão no caso

do gás.

O forno de microondas é um equipamento de cocção alimentado por energia

elétrica mais recente nos domicílios e possui tecnologia inovadora. É basicamente

composto de um gerador de microondas, um gabinete e um temporizador. O

funcionamento do sistema é baseado na propriedade que a maioria dos alimentos têm de

absorção da energia eletromagnética, transformando-a em calor por atrito das moléculas.

As microondas emitidas são distribuídas por um guia de onda no interior do gabinete no

qual são refletidas pelas paredes do forno até encontrarem o alimento que as absorve,

transformando-as em calor. Neste processo três elementos proporcionam uma elevada

eficiência de cocção. Primeiro, devido ao elevado índice de transferência de energia ao

alimento: praticamente toda energia contida nas microondas é concentrada no alimento.

Segundo, porque não são utilizadas vasilhas e não existe meio de transferência de calor,

reduzindo ao máximo a perda por inércia térmica de vasilhas, água ou gordura existentes

118

_________________________________________________________________________

no processo convencional. E terceiro, devido à redução de perdas por convecção a partir do

alimento, pois o processo de aquecimento se verifica a partir das camadas internas para as

externas e não vice-versa, como nos processos tradicionais (CEESP, 1984).

Mesmo fazendo parte da história dos hábitos alimentares dos brasileiros, é cada vez

mais difícil encontrar um fogão a lenha, especialmente no meio urbano. Junta-se a isso,

ainda, um certo mito de que se trata de uma forma muito trabalhosa e antiga de cozinhar,

embora seja também bastante criativa. Construído em alvenaria, o fogão funciona com

queimadores de ferro unidos numa única chapa e colocados sobre a lenha, assentada numa

cavidade própria. Por dentro da câmara de tijolos, ao lado dos queimadores, há um cubo

formado por placas de ferro, que é o forno propriamente dito. O calor que emana da lenha

tem apenas duas saídas: a dos queimadores, para cima, e a do forno, para o lado. As ondas

quentes circulam justamente entre a parede de tijolos e as placas de ferro, criando algo

como uma corrente de calor. Quanto à fumaça, após ter percorrido todo esse trajeto, seu

destino final é a pequena chaminé. Mas ela também pode ser aproveitada na defumação de

carnes. Entretanto, a fumaça deixa os utensílios recobertos com um material escuro que

atua como um isolante térmico. Dessa forma, faz-se necessária uma quantidade de lenha

maior para cozinhar o mesmo alimento.

A.1.4 Iluminação

A iluminação de interiores de residências exige a disponibilidade de luz natural,

artificial ou ambas e está diretamente relacionado ao conforto e bem estar das pessoas.

Objeto de estudo da arquitetura bioclimática, o conforto térmico e luminoso de residências

apresenta inovações na disposição das fontes luminosas, distribuindo de forma adequada o

fluxo luminoso no desempenho das atividades domésticas.

A iluminação pode ser analisada tanto sob o aspecto quantitativo quanto qualitativo.

O quantitativo diz respeito ao nível de iluminação no plano de trabalho, medido em lux. As

propriedades qualitativas da iluminação incluem: a distribuição e direção da luz, os

contrastes de luminância nos campos de visão e a cor de luz. Neste ponto as características

construtivas assumem relevante papel, uma vez que as superfícies do teto e das paredes

influem decisivamente na absorção e reflexão da luz em seus diversos modos de

distribuição: direta, semidireta, indireta, semi-indireta e difusa (CEESP, 1984).

119

_________________________________________________________________________

As normas construtivas estabelecem valores mínimos de iluminação medidos em

lux, para a elaboração de projetos conforme o ambiente de uma residência, normalmente

variando entre 100 a 500 lux. Um aspecto de iluminação estudado nos últimos anos está

relacionado entre o nível de iluminação e a idade do observador. Para tanto, as

recomendações geralmente aceitas são baseadas no comportamento dos olhos de uma

pessoa de idade média. Para possibilitar que objetos pequenos ou grandes sejam vistos com

o mesmo grau de visibilidade as pessoas idosas necessitam de um nível de iluminação

consideravelmente maior do que as mais jovens.

A reprodução de cores é essencial na determinação da atmosfera que se deseja criar

nos ambientes e na observação de objetos dispostos. Este é um parâmetro determinante na

escolha do tipo de lâmpada. A luz é uma radiação emitida na região visível do espectro

eletromagnético, entre 380 a 780 nanômetros (nm), podendo ser decomposta nas cores

básicas: violeta, azul, verde, amarela, laranja e vermelha. Cada cor ocupa certo

comprimento de onda na faixa visível e a contribuição de todas elas produz a luz branca. A

sensibilidade visual do ser humano indica que no centro do espectro, em torno de 550 nm,

encontra-se a maior sensibilidade, exatamente nas cores verde/amarelo, sendo que nos

extremos, cores violeta e vermelho, a sensibilidade vai reduzindo (CEESP, 1984).

Em uma residência urbana ou rural pode-se encontrar com facilidade os seguintes

dispositivos para iluminação de ambientes: lâmpada incandescente, lâmpada fluorescente,

lâmpada compacta, lampião a querosene e lampião a gás.

A lâmpada incandescente consiste de um filamento de tungstênio inserido num

bulbo de vidro contendo gás inerte ou vácuo. Quando a lâmpada é ligada a um circuito

elétrico a corrente elétrica que passa através do filamento produzirá aquecimento à elevada

temperatura o que dá origem à luz emitida. Grande parte da energia fornecida à lâmpada é

dissipada por efeito Joule; apenas uma pequena parte é convertida em energia luminosa.

A lâmpada fluorescente é constituída de um tubo de vidro cheio de vapor de

mercúrio e gás inerte (argônio, criptônio, néon, etc) a baixa pressão. Nas extremidades

estão os dois contatos de cada lado que são os eletrodos de tungstênio revestidos de uma

substância emissora. A parede interna do tubo é revestida com uma camada de pó

fluorescente. O início de funcionamento da lâmpada fluorescente ocorre quando fluem

elétrons entre os eletrodos que, ao atravessarem o tubo, colidem com os átomos de

120

_________________________________________________________________________

mercúrio ali existentes, retirando elétrons de sua órbita original; cada elétron ao retornar

para sua órbita libera energia adquirida no choque em forma de radiação. Essa radiação

liberada compreende uma pequena parte de luz visível e uma grande parte de luz invisível

ultravioleta que, ao atingir o pó fluorescente existente na parede do tubo, converte-se em

luz visível. Em geral, são lâmpadas que fornecem bons índices de iluminação (maior

eficiência) a baixa potência, se comparada com a incandescente. Seu tempo de vida útil

também é maior.

A lâmpada fluorescente compacta é baseada no mesmo princípio de funcionamento

da lâmpada fluorescente, é um degrau de evolução em relação a esta última. Possui um

reator eletrônico incorporado para o acionamento e tem boa aceitação no mercado por sua

intensidade luminosa, tempo de vida útil e economia de energia.

Completando os equipamentos utilizados para iluminação residencial, ainda

existem em menor proporção nas residências, os lampiões a querosene e a gás que são

tradicionais e de concepção simples. Possuem um pavio para a queima do combustível para

a conseqüente emissão luminosa. Por emitirem gases de combustão são perigosos se

utilizados em ambientes fechados. A presença destes equipamentos é mais freqüente no

meio rural, onde não há eletrificação.

A.2 TECNOLOGIAS EMERGENTES NO HORIZONTE DE ESTUDO

A educação das pessoas é uma premente necessidade de um novo modo de

interação com as questões energéticas e é tão importante quanto o desenvolvimento de

tecnologias modernas, constituindo-se num desafio para a implementação de políticas

educacionais e sociais.

Os equipamentos de uso final de energia apresentam grande diversidade

tecnológica e grande potencial de introdução de alternativas e modificações. A vantagem

competitiva está no aprimoramento tecnológico de equipamentos que demandem menos

energia, redução de consumo específico (ou aumento da eficiência energética) e na redução

de emissões de poluentes.

121

_________________________________________________________________________

Mesmo com o aprimoramento das características técnicas nos últimos anos, grande

parte dos equipamentos e processos utilizados nos dias de hoje foi desenvolvida numa

época de farta oferta de energia barata e quando as preocupações ambientais ou não

existiam ou eram pouco compreendidas. Estes são os principais motivos pelos quais

existem tantas oportunidades na economia de energia nos processos e equipamentos.

Atualmente, a eficiência de conversão média de energia primária em energia útil é de

aproximadamente um terço (33%). Em outras palavras, dois terços da energia primária são

dissipados no processo de conversão, principalmente sob a forma de calor a baixas

temperaturas. Nos próximos 20 anos, a quantidade de energia primária poderá ser reduzida

de 25% a 35% nos países industrializados com ganhos econômicos significativos. Nos

países em desenvolvimento, que se caracterizam por um alto índice de crescimento

econômico e também por uma grande presença de equipamentos obsoletos, os potenciais

de melhoria são ainda maiores, entre 30% e 45% (GOLDEMBERG, 2001).

Aproximadamente 20% de toda a energia usada nos países da União Européia é

consumida em casas e apartamentos, sendo que a situação não é muito diferente no resto

do mundo. Nos países industrializados, onde o problema de moradia da população já foi

em boa parte resolvido, a tarefa é, principalmente, readaptar as construções existentes, o

que poderá significar considerável economia de energia. Nos países em desenvolvimento,

cujo problema é diferente porque há um enorme “déficit” de moradias, grandes economias

podem ser obtidas melhorando o projeto e a construção de novos prédios

(GOLDEMBERG, 2001).

Essa é uma área muito promissora, pois a experiência mostra que para construir um

prédio mais eficiente custa apenas um pequeno percentual a mais do que um convencional.

No aspecto regulatório, ações importantes podem ser tomadas, tais como:

- códigos de construção para os prédios existentes;

- códigos de construção para novos prédios (bem rigorosos, pois seria mais caro

retardar sua introdução e depois adicionar melhorias comparáveis em prédios

existentes);

- certificados energéticos para os prédios;

- incentivos financeiros (redução de impostos, financiamento) para prédios

energeticamente eficientes.

122

_________________________________________________________________________

Na Suíça, por exemplo, os prédios comerciais construídos atualmente consomem,

por metro quadrado, apenas metade da energia consumida 25 anos atrás, o que foi obtido

graças a códigos de construção mais rigorosos.

No que concerne a tecnologias específicas, há três áreas principais de ação:

aparelhos domésticos, iluminação e aquecimento ambiental.

Os aparelhos domésticos, especialmente os elétricos, estão sendo cada vez mais

utilizados. Há, portanto, amplas oportunidades para melhorias técnicas em cada uma das

seguintes áreas:

- refrigeração: incorporando isolamento livre de CFC que é mais eficiente, usando

aerogel, e painéis cheios de gás e placas de vácuo;

- novos tipos de aparelhos para cozinhar (microondas avançados, indução

eletromagnética) e isolamento do forno melhorado;

- aquecedores a lenha eficientes;

- máquinas de lavar modernas: exigindo menos água para aquecer, temperaturas de

lavagem menores e secagem mecânica a velocidades de rotação maiores, que

reduzem as necessidades térmicas;

- aparelhos de televisão e computadores com baixo consumo de energia;

- equipamentos de escritório (aparelhos de fax e outros com perdas reduzidas em

“standy-by”).

A iluminação é uma área na qual o potencial para se economizar energia pela

readaptação de velhos sistemas é substancial. São possíveis até economias maiores com a

incorporação de “arquitetura solar passiva” no projeto de novos prédios. As áreas

específicas são:

- lâmpadas e refletores de alta eficiência;

- controle automático da iluminação artificial como uma função da luz do dia;

- sensores que controlam a iluminação de um ambiente de acordo com a sua

ocupação;

- sistemas avançados de controle de luz mais próxima.

123

_________________________________________________________________________

Aquecimento ambiental e água quente são freqüentemente produzidos em conjunto.

Assim, as técnicas para melhorar a eficiência podem ser aplicadas simultaneamente a

ambos. Exemplos são os seguintes:

- Aquecedores de água com condensadores;

- Aquecedores de água solares;

- Aquecimento distrital;

- Bombas térmicas avançadas com custo competitivo para fornecer aquecimento e

refrigeração;

- Reaproveitamento do calor desperdiçado por condicionadores de ar, sistemas de

refrigeração, etc., para aquecimento de água local (GOLDEMBERG, 2001).

As melhorias já existentes para os fogões a lenha permitirão maior economia, com

menor gasto de lenha; são menos contaminantes, com baixa emissão de fumaça; são mais

limpos, sem contato com a fumaça e nem com a fuligem no ambiente da cozinha; práticos,

permitindo o uso múltiplo com pequenos ou grandes utensílios ou mesmo cozinhando

direto na chapa e portáteis, permitindo sua recolocação em diferentes lugares.

O elemento dificultador para a aplicação de novas tecnologias está no custo final de

comercialização. De fato, é necessária uma nova postura do consumidor frente uso das

novas tecnologias, valorizar as novas percepções energéticas do espaço construído na

arquitetura dos domicílios e buscar maior grau de consciência coletiva na utilização da

energia nas residências.

Segundo a Agência Internacional de Energia (IEA, 2003), os Setores Residencial e

Comercial sofrerão grandes melhorias nas eficiências de seus equipamentos. A difusão da

co-geração, capaz de produzir tanto calor quanto eletricidade a partir de uma única fonte de

calor, deverá ser substancialmente utilizada em residências. Grande parte do mercado

residencial e comercial poderá ser atendido por células a combustível estacionárias de alta

eficiência. Projetos arquitetônicos eficientes integrando aquecimento solar e células

fotovoltaicas poderão ter grande penetração no mercado. Nos países em desenvolvimento

maneiras mais efetivas de transformar a biomassa em energia poderão aumentar a

eficiência de todo o processo, resultando na diminuição de poluentes do ar em ambientes

124

_________________________________________________________________________

fechados e, por conseqüência, dos efeitos sobre a saúde das pessoas. Ao mesmo tempo

reduz a carga diária de trabalho de coleta da biomassa (tarefa realizada na maioria das

vezes por mulheres) e reduz a possibilidade de desertificação do solo.

Ainda segundo a IEA, os equipamentos elétricos e não elétricos deverão melhorar

suas eficiências a partir do estabelecimento de padrões definidos através de políticas

específicas.

Num mundo em que a consciência ambiental é crescente, as pessoas precisam ser

educadas e informadas continuamente, além disso devem se manter atualizadas quanto às

conseqüências de seus hábitos e estilos de vida.

As inovações tecnológicas desenvolvidas nos países do primeiro mundo são

freqüentemente introduzidas com as devidas adaptações nos países pobres e em

desenvolvimento, o que significa que pesquisas de tecnologias emergentes se tornam

excelentes indicadores de modificações do mercado de equipamentos em geral.

Neste sentido, a ACEEE (2004) relaciona as principais pesquisas que poderão

alterar produtos e entrar nos próximos anos no mercado residencial e comercial nos

Estados Unidos.

Nesta publicação, destacam-se, para o Setor Residencial:

- Aparelhos eletrônicos domésticos com demanda de energia de 1 W ou menos no modo

de espera (“standby mode”): a potência elétrica no modo de espera é aquela

consumida pelos equipamentos de uso final quando estão desligados de sua função

principal e podem variar na faixa de 0,5 a 30 W por aparelho. É crescente o número de

aparelhos domésticos com esta característica, nos Estados Unidos estima-se uma

demanda de 50 a 70 W/hora por domicílio atualmente ou aproximadamente 5% do

consumo médio de eletricidade. Estima-se um consumo anual nos EUA somente em

modo de espera de 600 kWh por ano por domicílio e que poderia ser reduzido a menos

de 200 kWh por ano (mais de 65% de redução) se apenas este item de 1 W em modo de

espera fosse implantado.

- Refrigerador com demanda de 1 kWh/dia ou menos: com o padrão atual de eficiência

para refrigeradores nos EUA obtém-se 1,36 kWh/dia. Com o desenvolvimento de

125

_________________________________________________________________________

compressores de modulação linear, aumentando a sua eficiência e utilizando painel

isolante de vácuo no lugar de espuma isolante, poderá ser atingida a meta de 1

kWh/dia, alcançando uma redução de 30% do consumo de energia anual.

- Desenvolvimento de motores de alto rendimento para aplicação em diversos

equipamentos domésticos como lavadoras, ventiladores, liquidificadores, etc.

- Lâmpada fluorescente e reator eletrônico de alta eficiência, alcançando 100

lumens/W, com vida útil em torno de 30.000 horas.

- Lâmpada de halogênio com refletor infravermelho - HIR A-lamps: é semelhante à

lâmpada incandescente, mas contém um filamento de tungstênio e halogênio revestido

num filme dentro de uma cápsula de halogênio. Este filme de revestimento reflete a

energia infravermelha de volta para o filamento da lâmpada, o que faz com que a

lâmpada aqueça mais, aumentando a sua eficácia. Este modelo de lâmpada já foi

experimentado, mas ainda esbarra na questão de custo, pois ela é de 6 a 7 vezes mais

cara que a incandescente. Considerando uma utilização de 3 horas por dia numa

comparação entre uma lâmpada incandescente de 75 W e uma HIR A de 60 W (esta

provê de 20 a 25 lumens/W a mais) aponta para uma economia de 16 kWh/ano a favor

da HIR A.

- LED (light emitter diode) - Diodos emissores de luz branca: são dispositivos de estado

sólido que têm a característica de emissão de luz quando excitados eletricamente. O

aumento da quantidade de lumens emitida pelo dispositivo tem sido promissor na

substituição de lâmpadas incandescentes com grandes vantagens, pois a durabilidade

de um LED pode alcançar 50.000 horas de funcionamento. A eficiência média de 25

lumens/W é superior à das incandescentes e halógenas, mas ainda bem inferior à das

lâmpadas fluorescentes. Outro aspecto a ser investigado no LED é sua propriedade

direcional de emissão de luz, que dificulta uma comparação precisa no sistema

fotométrico (lumens/W) usado nas fontes tradicionais de luz.

- Co-geração (CHP – Combined Heat and Power) – Dispositivo que combina geração

de eletricidade e calor utilizando célula a combustível na aplicação especificamente

doméstica. A célula a combustível promete geração eficiente, silenciosa e limpa de

eletricidade.

126

_________________________________________________________________________

- Refrigeração a estado sólido: existe uma linha de pesquisa que desenvolve dispositivos

de resfriamento termoelétrico com alta eficiência chamados “Cool Chips

.” Esses

dispositivos usam a corrente elétrica para mover elétrons de alta energia (e seu calor

associado) através de uma junção entre dois semicondutores, usando nanotecnologia. O

resultado é um coeficiente de desempenho para resfriamento (COP – coefficient of

performance) duas vezes maior do que o de sistemas de resfriamento mecânico

convencional. Essa tecnologia oferece custos de manutenção e operação reduzidos (não

existem partes móveis), operação silenciosa, reduzido espaço necessário e

conformidade às leis de emissões ambientais (não há fluido refrigerante, vazamentos).

A pesquisa indica uma eficiência entre 50 a 55% da máxima eficiência teórica de

Carnot, podendo alcançar 70 a 80%, aproximadamente 50% melhor do que aparelhos

convencionais de refrigeração.

- Tecnologias inerentes à construção civil, como materiais, procedimentos e novos

conceitos, resultando em melhorias como o conforto térmico, evitando grandes

transferências de calor.

127

_________________________________________________________________________

APÊNDICE B - MÉTODOS DE ESTIMATIVA DE TAXAS DE

CRESCIMENTO

Um estudo de planejamento energético requer a elaboração de projeções de taxa de

crescimento, e, portanto, um modelo matemático para efetuar esses cálculos. Há, contudo,

diferentes formas de se calcular uma taxa de crescimento, que podem produzir o mesmo

resultado ou diferenças que podem ser desconsideradas.

O emprego de um método específico de cálculo depende do caso particular em

análise.

A oferta e a demanda de energia podem ser comparadas a um sistema causal

relacionado com o tempo que influencia os dados passados e provavelmente os futuros,

criando padrões não aleatórios, mais ou menos constantes. A análise desses dados por meio

de séries temporais, que são um conjunto ordenado no tempo de observações sobre uma

variável, e registrado em períodos regulares, consiste em observar e identificar os padrões

de comportamento não aleatórios na série temporal de uma variável de interesse, e a partir

daí, fazer previsões sobre o futuro (REIS, 2004)

Ainda segundo REIS (2004), as séries temporais são compostas basicamente de

quatro padrões: tendência, variações cíclicas, variações sazonais e variações irregulares,

conforme descritos abaixo:

Tendência (T): É o comportamento observado no longo prazo podendo ser causado por

aspectos que afetem a variável de interesse no longo prazo, como o crescimento

demográfico, ou mudança gradual de hábitos de consumo, etc.

Variações Cíclicas (C): São flutuações nos valores da variável com duração superior a um

ano, e que se repetem com certa periodicidade, como variações da economia, como

crescimento ou recessão, etc.

ariações Sazonais (S): São flutuações nos valores da variável com duração inferior a um

ano, e que se repetem todos os anos, como questões climáticas, etc.

128

_________________________________________________________________________

Variações Irregulares (I): São flutuações inexplicáveis, resultantes de fatos fortuitos e

inesperados, como catástrofes naturais, atentados, etc.

Ao analisar uma série temporal (ver Anexo A), podemos separar a tendência das

variações para avaliar o seu comportamento e utilizá-la nas previsões, além de poder

avaliar melhor as demais componentes.

A utilização do método de regressão linear, usada neste estudo, equivale a forçar a

reta pelos pontos extremos da série, sem levar em conta a informação proporcionada pelos

valores intermediários, com a vantagem de proporcionar uma medida do ajustamento da

reta, mas com a desvantagem de produzir valores de crescimento muito discrepantes da

tendência, se forem utilizados valores extremos que não acompanhem a série. Por isso a

importância de se verificar as variações e separá-las antes da aplicação do modelo

(FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 1978)

Quando se tem uma série de t observações anuais a

, a

,..., a

e se deseja calcular

sua taxa de crescimento, i, geralmente utiliza-se a seguinte fórmula:

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−t

onde: t = número de observações disponíveis,

t-1 = número de anos transcorridos entre a primeira e a t-ésima observação.

As projeções dos parâmetros (PIB, preços, oferta de energia) para o horizonte de

planejamento foram calculadas seguindo a equação:

(

)

iaa += 1

onde: n = número de anos transcorridos entre a última observação e o ano projetado.

= valor observado no ano base,

= valor do parâmetro projetado.

129

_________________________________________________________________________

APÊNDICE C – PLANILHAS UTILIZADAS A PARTIR DOS

RESULTADOS DO MÓDULO BALANCE

Cenário Alto – Quantidades em tEP:

Alto Export to TXT Links quantities 4-Aug-06 21:14

Base Nb of Nb of

Year Years Links Unit

2004 22 33 toe

Link Node Src. Src. Type Node Dst. Dst. Type Sector Src

Sector Dst

2004 2005 2010 2015 2020 2025

C1 D1 AL DEM1 DE RES RES 79935.23 79455.61 77100.38 74814.96 72597.28 70445.34

C10 D3 AL DEM3 DE RES RES 217053.2 228557.1 295894.2 383070.2 495929.8 642039.9

C11 P3 PR D3 AL RES RES 53174.4 58592.06 88909.08 123889.6 162475.2 204127.3

C12 P6 PR D3 AL RES RES 193477 200806.3 244870.5 305718.8 390622 508136.9

C13 D3 AL DEM 9 DE RES RES 29598.17 30841.29 37885.34 46538.22 57167.39 70224.22

C14 D2 AL P3 PR RES RES 91680 101020.8 153291.5 213602.7 280129.6 351943.5

C16 D4 AL DEM4 DE RES RES 1733.56 1750.896 1840.209 1934.078 2032.735 2136.425

C17 P7 PR D4 AL RES RES 210.1 204.2 177.2 153.7 133.4 115.7

C18 P8 PR D4 AL RES RES 1200 1166 1012 878 762 661

C19 D7 AL D4 AL RES RES 323.46 380.6956 651.0089 902.3781 1137.335 1359.725

C2 P1 PR D1 AL RES RES 201400 197775 180604 164924 150606 137531

C20 QUEPR RS D8 AL RES RES 3000 2915 2530 2195 1905 1652.5

C21 D5 AL P6 PR RES RES 203660 211375 257758.4 321809.3 411181.1 534881

C22 D7 AL DEM5 DE RES RES 3270.54 3430.796 4357.851 5535.411 7031.165 8931.095

C23 P9 PR D7 AL RES RES 3594 3811.492 5008.86 6437.788 8168.5 10290.82

C24 D5 AL P9 PR RES RES 71880 76229.84 100177.2 128755.8 163370 205816.4

C25 EEIMP RS D5 AL RES RES 0 6282.083 45667.73 102309.8 183438.1 298974.1

C26 EEPRO RS D5 AL RES RES 599000 621926.2 754414.4 924543.5 1144850 1430479

C27 P10 PR DEM6 DE RES RES 85657 90967.73 122888.1 166009.3 224261.7 302954.7

C28 D5 AL P10 PR RES RES 155740 165395.9 223433 301835.2 407748.6 550826.7

C29 P11 PR DEM7 DE RES RES 19767 20043.74 21486.64 23033.41 24691.53 26469.02

C3 L+CV RS P1 PR RES RES 2014000 1977750 1806040 1649240 1506060 1375310

C30 D5 AL P11 PR RES RES 35940 36443.16 39066.62 41878.93 44893.7 48125.49

C31 P12 PR DEM8 DE RES RES 79068 83258.6 107788.1 139544.5 180657 233881.9

C32 D5 AL P12 PR RES RES 131780 138764.3 179646.9 232574.2 301094.9 389803.1

C33 QUEIM RS D8 AL RES RES 0 0 0 0 0 0

C34 D8 AL P8 PR RES RES 3000 2915 2530 2195 1905 1652.5

C35 GLPPR RS D2 AL RES RES 451000 460922 492732.6 548671.7 612306.4 684430.9

C4 D1 AL DEM2 DE RES RES 491030.7 514600.1 650543.5 822399.3 1039655 1314303

C5 P2 PR D1 AL RES RES 369565.9 396280.8 547039.8 732290.3 961646 1247218

C7 D2 AL P2 PR RES RES 671938 720510.5 994617.9 1331437 1748447 2267668

C8 GLPIM RS D2 AL RES RES 313000 360980.5 655499 996647.4 1416513 1935391

C9 D2 AL P7 PR RES RES 382 371.2727 322.1818 279.4545 242.5455 210.3637

130

_________________________________________________________________________

Cenário Básico – Quantidades em tEP:

Basic Export to TXT Links quantities 4-Aug-06 21:13

Base Nb of Nb of

Year Years Links Unit

2004 22 33 toe

Link Node Src. Src. Type Node Dst. Dst. Type Sector Src

Sector Dst

2004 2005 2010 2015 2020 2025

C1 D1 AL DEM1 DE RES RES 79935.23 79615.49 78035.86 76487.58 74970.02 73482.57

C10 D3 AL DEM3 DE RES RES 217053.2 225301.3 271487.8 327142.6 394206.6 475018.7

C11 P3 PR D3 AL RES RES 53174.4 57776.43 81730.4 106155.8 129752.5 151915.2

C12 P6 PR D3 AL RES RES 193477 198010.9 225099.2 261957.6 311950.4 378164.8

C13 D3 AL DEM 9 DE RES RES 29598.17 30486.11 35341.76 40970.79 47496.37 55061.31

C14 D2 AL P3 PR RES RES 91680 99614.53 140914.5 183027.2 223711.3 261922.8

C16 D4 AL DEM4 DE RES RES 1733.56 1745.695 1807.656 1871.816 1938.253 2007.048

C17 P7 PR D4 AL RES RES 210.1 204.8 180.5 159 140.1 123.5

C18 P8 PR D4 AL RES RES 1200 1170 1031 908 800 705

C19 D7 AL D4 AL RES RES 323.46 370.8949 596.1556 804.8156 998.1527 1178.548

C2 P1 PR D1 AL RES RES 201400 198379 183940 170552 158139 146629

C20 QUEPR RS D8 AL RES RES 3000 2925 2577.5 2270 2000 1762.5

C21 D5 AL P6 PR RES RES 203660 208432.6 236946.5 275744.9 328368.9 398068.2

C22 D7 AL DEM5 DE RES RES 3270.54 3385.009 4020.329 4774.889 5671.071 6735.453

C23 P9 PR D7 AL RES RES 3594 3755.904 4616.484 5579.705 6669.223 7914.001

C24 D5 AL P9 PR RES RES 71880 75118.08 92329.69 111594.1 133384.5 158280

C25 EEIMP RS D5 AL RES RES 0 6192.302 41890.63 87294.64 145476.8 220192.2

C26 EEPRO RS D5 AL RES RES 599000 613037.9 692017.9 788855.6 907930.6 1053537

C27 P10 PR DEM6 DE RES RES 85657 89425.91 110908.8 137552.5 170596.8 211579.4

C28 D5 AL P10 PR RES RES 155740 162592.6 201652.3 250095.4 310176 384689.8

C29 P11 PR DEM7 DE RES RES 19767 19964.67 20983.07 22053.42 23178.36 24360.69

C3 L+CV RS P1 PR RES RES 2014000 1983790 1839400 1705520 1581390 1466290

C30 D5 AL P11 PR RES RES 35940 36299.4 38151.03 40097.12 42142.48 44292.17

C31 P12 PR DEM8 DE RES RES 79068 82072.58 98897.4 119171.3 143601.3 173039.5

C32 D5 AL P12 PR RES RES 131780 136787.6 164829 198618.8 239335.5 288399.1

C33QUEIMRSD8ALRESRES 000000

C34 D8 AL P8 PR RES RES 3000 2925 2577.5 2270 2000 1762.5

C35 GLPPR RS D2 AL RES RES 451000 460922 484345.5 538829 600126.6 668991

C4 D1 AL DEM2 DE RES RES 491030.7 507725.7 600111.4 709307.5 838372.9 990923.1

C5 P2 PR D1 AL RES RES 369565.9 388962.2 494207.2 615243.1 755203.9 917776.6

C7 D2 AL P2 PR RES RES 671938 707204 898558.6 1118624 1373098 1668685

C8 GLPIM RS D2 AL RES RES 313000 346268.9 555455.8 763111.1 996937.5 1261841

C9 D2 AL P7 PR RES RES 382 372.3637 328.1818 289.091 254.7273 224.5455

131

_________________________________________________________________________

Cenário Baixo – Quantidades em tEP:

Baixo Export to TXT Links quantities 4-Aug-06 21:13

Base Nb of Nb of

Year Years Links Unit

2004 22 33 toe

Link Node Src. Src. Type Node Dst. Dst. Type Sector Src

Sector Dst

2004 2005 2010 2015 2020 2025

C1 D1 AL DEM1 DE RES RES 79935.23 79775.36 78980.79 78194.13 77415.31 76644.25

C10 D3 AL DEM3 DE RES RES 217053.2 221828.4 247327.1 275756.7 307454.3 342795.5

C11 P3 PR D3 AL RES RES 53174.4 56911.76 74655.48 89908.25 101883.1 110579

C12 P6 PR D3 AL RES RES 193477 195047.6 205613.7 221864 244947 275266

C13 D3 AL DEM 9 DE RES RES 29598.17 30130.94 32942.12 36015.58 39375.79 43049.51

C14 D2 AL P3 PR RES RES 91680 98123.73 128716.3 155014.2 175660.6 190653.5

C16 D4 AL DEM4 DE RES RES 1733.56 1740.494 1775.584 1811.381 1847.899 1885.154

C17 P7 PR D4 AL RES RES 210.1 205.9 186.1 168.2 152.1 137.5

C18 P8 PR D4 AL RES RES 1200 1176 1063 961 868 785

C19 D7 AL D4 AL RES RES 323.46 358.5942 526.4837 682.1807 827.7992 962.6541

C2 P1 PR D1 AL RES RES 201400 198983 187327 176354 166024 156299

C20 QUEPR RS D8 AL RES RES 3000 2940 2657.5 2402.5 2170 1962.5

C21 D5 AL P6 PR RES RES 203660 205313.2 216435.5 233541.1 257838.9 289753.6

C22 D7 AL DEM5 DE RES RES 3270.54 3339.221 3704.878 4110.575 4560.698 5060.111

C23 P9 PR D7 AL RES RES 3594 3697.816 4231.362 4792.756 5388.498 6022.765

C24 D5 AL P9 PR RES RES 71880 73956.31 84627.24 95855.12 107769.9 120455.3

C25 EEIMP RS D5 AL RES RES 0 6098.936 38251.18 73903.72 114162.2 160092

C26 EEPRO RS D5 AL RES RES 599000 603794.7 631895.6 667845.9 712494.3 765979.7

C27 P10 PR DEM6 DE RES RES 85657 87884.08 99918.76 113601.4 129157.8 146844.4

C28 D5 AL P10 PR RES RES 155740 159789.2 181670.5 206548.1 234832.4 266989.8

C29 P11 PR DEM7 DE RES RES 19767 19885.6 20489.37 21111.47 21752.46 22412.92

C3 L+CV RS P1 PR RES RES 2014000 1989830 1873270 1763540 1660240 1562990

C30 D5 AL P11 PR RES RES 35940 36155.64 37253.4 38384.5 39549.93 40750.76

C31 P12 PR DEM8 DE RES RES 79068 80807.5 90096.13 100452.5 111999.2 124873.3

C32 D5 AL P12 PR RES RES 131780 134679.2 150160.2 167420.8 186665.4 208122.2

C33QUEIMRSD8ALRESRES 000000

C34 D8 AL P8 PR RES RES 3000 2940 2657.5 2402.5 2170 1962.5

C35 GLPPR RS D2 AL RES RES 451000 460922 475701.1 528887.8 588344.6 654840.1

C4 D1 AL DEM2 DE RES RES 491030.7 500851.3 552980.3 610534.9 674079.9 744238.7

C5 P2 PR D1 AL RES RES 369565.9 381643.6 444634.1 512375.1 585471.2 664583.9

C7 D2 AL P2 PR RES RES 671938 693897.5 808425.6 931591 1064493 1208334

C8 GLPIM RS D2 AL RES RES 313000 331473.6 461779.2 558023.2 652085.6 744397.8

C9 D2 AL P7 PR RES RES 382 374.3637 338.3637 305.8182 276.5455 250

132

_________________________________________________________________________

Cenário de Conservação de Energia – Quantidades em tEP:

CE Export to TXT Links quantities 4-Aug-06 21:14

Base Nb of Nb of

Year Years Links Unit

2004 22 33 toe

Link Node Src. Src. Type Node Dst. Dst. Type Sector Src Sector Dst

2004 2005 2010 2015 2020 2025

C1 D1 AL DEM1 DE RES RES 79935.23 79615.49 78035.86 76487.58 74970.02 73482.57

C10 D3 AL DEM3 DE RES RES 217053.2 225301.3 271487.8 327142.6 394206.6 475018.7

C11 P3 PR D3 AL RES RES 53174.4 57776.43 82755.48 110142 139144 168842.4

C12 P6 PR D3 AL RES RES 193477 198010.9 224074.1 257971.4 302559 361237.6

C13 D3 AL DEM 9 DE RES RES 29598.17 30486.11 35341.76 40970.79 47496.37 55061.31

C14 D2 AL P3 PR RES RES 91680 99614.53 135664.7 174828.6 210824.2 248297.6

C16 D4 AL DEM4 DE RES RES 1733.56 1745.695 1807.656 1871.816 1938.253 2007.048

C17 P7 PR D4 AL RES RES 210.1 204.8 180.6 159 140.1 123.5

C18 P8 PR D4 AL RES RES 1200 1170 1031 908 800 705

C19 D7 AL D4 AL RES RES 323.46 370.8949 596.0556 804.8156 998.1527 1178.548

C2 P1 PR D1 AL RES RES 201400 198782 186193 174401 163356 153010

C20 QUEPR RS D8 AL RES RES 3000 2925 2397.674 2017.778 1666.667 1410

C21 D5 AL P6 PR RES RES 203660 208432.6 235867.5 268720.2 315165.6 372409.9

C22 D7 AL DEM5 DE RES RES 3270.54 3385.009 4020.329 4774.889 5671.071 6735.453

C23 P9 PR D7 AL RES RES 3594 3755.904 4616.384 5579.705 6669.223 7914.001

C24 D5 AL P9 PR RES RES 71880 53655.77 35510.65 27898.52 25650.86 26380

C25 EEIMP RS D5 AL RES RES 0 5977.679 37328.32 74149.73 118477.3 172950.5

C26 EEPRO RS D5 AL RES RES 599000 591790.3 616650.3 670069 739424.9 827503.2

C27 P10 PR DEM6 DE RES RES 85657 89425.91 110908.8 137552.5 170596.8 211579.4

C28 D5 AL P10 PR RES RES 155740 162592.6 191222 229254.1 270788.5 325506.7

C29 P11 PR DEM7 DE RES RES 19767 19964.67 20983.07 22053.42 23178.36 24360.69

C3 L+CV RS P1 PR RES RES 2014000 1987820 1692664 1341546 1166829 1020067

C30 D5 AL P11 PR RES RES 35940 36299.4 34398.47 35005.42 35118.73 35824.55

C31 P12 PR DEM8 DE RES RES 79068 82072.58 98897.4 119171.3 143601.3 173039.5

C32 D5 AL P12 PR RES RES 131780 136787.6 156980 183340.4 211178.4 240332.6

C33QUEIMRSD8ALRESRES 00000

C34 D8 AL P8 PR RES RES 3000 2925 2397.674 2017.778 1666.667 1410

C35 GLPPR RS D2 AL RES RES 451000 460922 475732 538044.7 589545.5 666764.1

C4 D1 AL DEM2 DE RES RES 491030.7 507725.7 600111.4 709307.5 838372.9 990923.1

C5 P2 PR D1 AL RES RES 369565.9 388559.2 491954.2 611394.1 749986.9 911395.6

C7 D2 AL P2 PR RES RES 671938 706471.3 848197 1018990 1190455 1402147

C8 GLPIM RS D2 AL RES RES 313000 345536.2 508441 656039 811956.5 983870.7

C9 D2 AL P7 PR RES RES 382 372.3637 311.3793 265 222.381 190

133

_________________________________________________________________________

Cenário Básico – Preços em US$/tEP:

Basic Export to TXT Links prices 4-Aug-06 21:13

Base Nb of Nb of

Year Years Links Unit

2004 22 33 $/toe

Link Node Src. Src. Type Node Dst. Dst. Type Sector Src

Sector Dst

2004 2005 2010 2015 2020 2025

C1 D1 AL DEM1 DE RES RES 1120.032 1169.12 1461.447 1842.852 2331.382 2949.815

C10 D3 AL DEM3 DE RES RES 1512.91 1544.235 1727.078 1954.559 2225.121 2535.465

C11 P3 PR D3 AL RES RES 1263.658 1319.259 1636.185 2029.247 2516.735 3121.332

C12 P6 PR D3 AL RES RES 1581.414 1609.879 1760.079 1924.293 2103.827 2300.112

C13 D3 AL DEM 9 DE RES RES 1512.91 1544.235 1727.078 1954.559 2225.121 2535.465

C14 D2 AL P3 PR RES RES 732.9216 765.1702 948.9876 1176.964 1459.706 1810.373

C16 D4 AL DEM4 DE RES RES 6572.584 7470.716 12030.46 16751.93 21648.25 26758.31

C17 P7 PR D4 AL RES RES 1332.585 1391.218 1725.432 2139.934 2654.012 3291.587

C18 P8 PR D4 AL RES RES 1162.528 1206.704 1454.077 1752.162 2111.353 2544.179

C19 D7 AL D4 AL RES RES 30046.87 30587.71 33441.51 36561.56 39972.71 43702.12

C2 P1 PR D1 AL RES RES 730.0016 733.6516 752.1772 771.1707 790.6437 810.6084

C20 QUEPR RS D8 AL RES RES 465.011 482.6814 581.6308 700.8646 844.5413 1017.672

C21 D5 AL P6 PR RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C22 D7 AL DEM5 DE RES RES 30046.87 30587.71 33441.51 36561.56 39972.71 43702.12

C23 P9 PR D7 AL RES RES 30046.87 30587.71 33441.51 36561.56 39972.71 43702.12

C24 D5 AL P9 PR RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C25 EEIMP RS D5 AL RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C26 EEPRO RS D5 AL RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C27 P10 PR DEM6 DE RES RES 2731.533 2780.701 3040.137 3323.778 3633.883 3972.92

C28 D5 AL P10 PR RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C29 P11 PR DEM7 DE RES RES 2731.533 2780.701 3040.137 3323.778 3633.883 3972.92

C3 L+CV RS P1 PR RES RES 73.00016 73.36516 75.21772 77.11706 79.06437 81.06085

C30 D5 AL P11 PR RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C31 P12 PR DEM8 DE RES RES 2503.906 2548.976 2786.792 3046.797 3331.059 3641.843

C32 D5 AL P12 PR RES RES 1502.343 1529.385 1672.075 1828.078 1998.636 2185.106

C33 QUEIM RS D8 AL RES RES 465.011 482.6814 581.6308 700.8646 844.5413 1017.672

C34 D8 AL P8 PR RES RES 465.011 482.6814 581.6308 700.8646 844.5413 1017.672

C35 GLPPR RS D2 AL RES RES 732.9216 765.1702 948.9876 1176.964 1459.706 1810.373

C4 D1 AL DEM2 DE RES RES 1120.032 1169.12 1461.447 1842.852 2331.382 2949.815

C5 P2 PR D1 AL RES RES 1332.585 1391.218 1725.432 2139.934 2654.012 3291.587

C7 D2 AL P2 PR RES RES 732.9216 765.1702 948.9876 1176.964 1459.706 1810.373

C8 GLPIM RS D2 AL RES RES 732.9216 765.1702 948.9876 1176.964 1459.706 1810.373

C9 D2 AL P7 PR RES RES 732.9216 765.1702 948.9876 1176.964 1459.706 1810.373

134

_________________________________________________________________________

ANEXO A – SÉRIES TEMPORAIS - MÉTODO DA

REGRESSÃO LINEAR

Série temporal é um conjunto cronológico de observações sobre uma variável,

ordenado no tempo, e registrado em períodos regulares.

A suposição básica que norteia a análise de séries temporais é que há um sistema

causal mais ou menos constante, relacionado com o tempo, que exerceu influência sobre os

dados no passado e pode continuar a fazê-lo no futuro. Este sistema causal costuma atuar

criando padrões não aleatórios que podem ser detectados em um gráfico da série temporal,

ou mediante algum outro processo estatístico.

O objetivo da análise de séries temporais é identificar padrões não aleatórios na

série temporal de uma variável de interesse, e a observação deste comportamento passado

pode permitir fazer previsões sobre o futuro.

Métodos de Previsão

Os métodos de previsão podem ser classificados como:

a) Modelos de séries temporais

b) Modelos econométricos

Os modelos de séries temporais são fundamentados em observações passadas de

uma determinada variável.

Os modelos econométricos são baseados em relações teóricas entre a variável em

observação (variável dependente) e uma ou mais variáveis explicativas (variáveis

independentes).

Na maioria das vezes as séries são discretas, isto é, são observadas em instantes de

tempo igualmente espaçados no tempo.

135

_________________________________________________________________________

Objetivo da análise de séries temporais :

Verificar a existência de um conjunto de dados não aleatórios que possa ser

utilizado para as projeções, ou a existência de um relacionamento histórico entre as

observações, que possa ser utilizado para previsões.

Obtenção da Tendência

A tendência descreve o comportamento da variável retratada na série temporal no

longo prazo. Há dois objetivos básicos na sua identificação: avaliar o seu comportamento

para utilizá-lo em previsões, ou removê-la da série para facilitar a visualização das outras

componentes. A obtenção da tendência pode ser feita de duas formas: com um modelo de

regressão (como o modelo linear - reta) ou com médias móveis.

Médias móveis

Trata-se de um método que tem por objetivo “suavizar” as variações das séries por

um processo de sucessivas médias. Mediante o emprego de médias móveis, podem ser

eliminadas as variações sazonais e irregulares, conservando-se desta forma o movimento

de tendência.

Tendência:

Refere-se ao movimento dos dados a longo prazo, para cima ou para baixo em

relação ao valor histórico.

Finalidades de se isolar a tendência:

a) Identificar a tendência e usá-la em previsões

b) Removê-la de modo a estudar as outras componentes

- A direção de longo prazo é muito importante, por exemplo, para uma empresa, pois:

• se tendência é de aumento pode indicar uma necessidade de expansão;

• se a tendência é de queda pode indicar a necessidade de esquemas promocionais,

pesquisa de novos produtos, redução de orçamento, etc.

- Quando a tendência está presente ela pode obscurecer as variações sazonais e cíclicas.

Estratégias de Curto Prazo, em geral dependem mais de fatores sazonais do que de uma

tendência a longo prazo.

136

_________________________________________________________________________

Análise da tendência

Modelos usados:

• linear: métodos dos mínimos quadrados

Yt = a + bX

• não linear: curva de tendência exponencial

Yt = a.b X

onde: Yt = tendência do parâmetro

Obtenção de tendência linear

Utiliza o método dos mínimos quadrados para obter os coeficientes da reta que

melhor se ajusta aos dados. Nesse caso, a variável independente será sempre o tempo

(mensurado diretamente, por exemplo, anos de 1970, 1971, ou pela contagem de períodos,

1, 2, 3). É importante ressaltar que, com o uso de programas estatísticos, ou mesmo uma

planilha eletrônica como Microsoft Excel, é possível ajustar outros modelos que não o

linear.

Para o caso linear, a reta de tendência é: T = a + b.t ;

onde “T” é o valor da tendência, “t” é o valor do tempo, “b” é o coeficiente angular da reta

(se positivo, indica tendência crescente; se negativo a tendência é decrescente) e “a” é o

coeficiente linear da reta.

As equações dos coeficientes estão expressas a seguir:

∑∑

∑∑∑

−×

×−××

iiii

ttn

ytytn

)()(

)(

tby

∑∑

×−

onde “y

” é um valor qualquer da variável registrada na série temporal, “t

” é o período

associado à “y

”, e “n” é o número de períodos da série. Para encontrar os coeficientes

basta calcular os somatórios (tal como em análise de regressão linear simples).

137

_________________________________________________________________________

ANEXO B - FATORES DE CONVERSÃO

Tabela C1 - Fatores de conversão para tEP médio

Petróleo 0,890 m

Gás natural 0,860 mil Nm

Querosene iluminante 0,822 m

Gás liquefeito de petróleo - GLP

0,611 m

Lenha 0,310

Carvão vegetal granulado 0,646 t

Finos de carvão vegetal 0,511

Bagaço de cana 0,213 t

Energia hidráulica 0,086 MWh

Eletricidade 0,086 MWh

Fonte: CEMIG (2005)

Tabela C2 - Relações entre unidades

POTÊNCIAS DE 10 EQUIVALÊNCIAS RELAÇÕES PRÁTICAS

(k) kilo=10

=6,28981 barris

(M) mega=10

1barril=0,158987 m

1tEP ano =7,21 bep ano

(G) giga=10

1 joule=0,239 cal 1bep ano =0,14 tEP ano

(T) tera=10

1 Btu=252 cal 1tEP ano =0,02 bep ano

(P) peta=10

1 m

de petróleo=0,872t (em1994) 1bep ano =50 tEP ano

(E) exa=10

1tEP=10000 Mcal

Fonte: MME, BEN (2005)

138

_________________________________________________________________________

Tabela C3 - Fatores de conversão para energia

Multiplicar por para

J cal kWh

joule (J) 1,00 0,23884 277,7 x 10

-9

Britsh thermal unit (Btu) 1,055x10

252,0 293,07 x 10

-6

Caloria (cal) 4,1868 1,0 1,163 x 10

-6

Quilowatt-hora (kWh) 3,6x10

860,0 x 10

1,0

Tonelada. equivalente de petróleo

(tEP)

41,87x10

10,0 x 10

11,63 x 10

Barril equivalente de petróleo

(Bep)

5,95x10

1,42 x 10

1,65 x 10

Fonte: MME, BEN (2005)

Tabela C4 - Coeficientes de equivalência médios para os combustíveis líquidos

Multiplicar por para

de m

tonelada

equivalente de

petróleo

(10000 cal/kg)

barril

equivalente

de petróleo

giga-

joule

megawatt-hora

(860kcal/kWh)

Gás Liquefeito de Petróleo 0,611 4,30 25,56 7,10

Querosene Iluminante 0,822 5,79 34,40 9,56

Fonte: MME, BEN (2005)

139

_________________________________________________________________________

Tabela C5 - Coeficientes de equivalência médios para os combustíveis sólidos

Multiplicar por para

de tonelada

tonelada

equivalente de

petróleo

(10000 cal/kg)

barril

equivalente

de petróleo

giga-

joule

megawatt-hora

(860kcal/kWh)

Lenha 0,310 2,18 12,98 3,61

Carvão Vegetal 0,646 4,55 27,05 7,51

Fonte: MME, BEN (2005)

Tabela C6 - Poderes Caloríficos Inferiores

FONTES

PODER CALORÍFICO

INFERIOR kcal/ kg

Energia Hidráulica 860

Lenha Catada 3.100

Gás Liquefeito de Petróleo 11.100

Querosene Iluminante 10.400

Eletricidade 860

Carvão Vegetal 6.460

Fonte: MME, BEN (2005)

140

141

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