UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE ENERGIA E AMBIENTE CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO AMBIENTAL E NEGÓCIOS NO SETOR ENERGÉTICO

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE ENERGIA E AMBIENTE CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO AMBIENTAL E NEGÓCIOS NO SETOR ENERGÉTICO LUCAS ANTONIO PROVIDELO DESAFIOS FUTUROS PARA PROJETOS DE PARQUES EÓLICOS EM TERRITÓRIO BRASILEIRO. São Paulo 2014

2 LUCAS ANTONIO PROVIDELO DESAFIOS FUTUROS PARA PROJETOS DE PARQUES EÓLICOS EM TERRITÓRIO BRASILEIRO. Monografia para conclusão do Curso de Especialização em Gestão Ambiental e Negócios no Setor Energético do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo. Orientador: Msc.. Luis Fernando Kruger São Paulo 2014

3 AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. FICHA CATALOGRÁFICA Providelo, Lucas Antônio. Desafios Futuros para Projetos Eólicos em Território Brasileiro/Lucas Antonio Providelo; orientador Luis Fernando Kruger São Paulo, f.. il; 30cm Monografia (Curso de Especialização em Gestão Ambiental e Negócios no Setor Energético) Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo. 1. Território 2. Setor Elétrico 3. Potencial Eólico

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5 RESUMO PROVIDELO, L. A.: Desafios Futuros para Projetos Eólicos em Território Brasileiro. Monografia de especialização Curso de Especialização em Gestão Ambiental e Negócios no Setor Energético do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo fl. Estudo sobre as barreiras encontradas para desenvolvimento de Projetos Eólicos, como a qualidade base de dados somado aos aparatos técnicos científicos de identificação e viabilização do recurso eólico atuais,poderão ser insuficientes frente a ocupação do território brasileiro, onde os desafios gerados pela malha fundiária irregular, esgotamento dos principais sites com fator de capacidade elevado, adensamento de projetos, falhas no planejamento do sistema elétrico para escoamento da energia eólica e alternativas tecnológicas de aerogeradores, poderão torna-se as premissas mais importantes na tomada de decisão, para empreendedores do setor. Deste modo foi utilizado como estudo de caso o Projeto Tapuia da CPFL Renováveis, localizado no município de Coração de Jesus/MG, como exemplo das premissas adotadas atualmente para não viabilizar um projeto e ao mesmo tempo foi construído um cenário futuro escala macro /Brasil, demonstrando o esgotamento do melhores sites por restrições ambientais, adensamento e dificuldade aos pontos de conexão. Palavras-chave: Território. Energia Eólica. Setor Elétrico Brasileiro.

6 ABSTRACT PROVIDELO, L. A.: Future challenges for Wind Projects in Brazilian Territory Specialization Monography Environmental Management and Energy Sector Business of the Institute for Energy and Environment at the University of São Paulo Study on barriers encountered in development of Wind Projects, as the base data quality added to the scientific technical apparatus for the identification and feasibility of the current wind resource may be insufficient against occupation of Brazilian territory, where the challenges posed by irregular land mesh depletion of major sites with high capacity factor, density projects, failures in planning the power system for disposal of wind energy and alternative technologies of wind turbines, may become the most important assumptions in decision making for entrepreneurs in the sector. Thus was used as a case study the Project Tapuia CPFL Renewable, located in the municipality of Coracao de Jesus / MG, as an example of the assumptions currently adopted not to make a project viable and at the same time built a scenario macro scale / Brazil, demonstrating the depletion of the best sites for environmental restrictions, density and difficulty to the connection points. Keywords: Territory. Wind Energy. Brazilian Electricity Sector.

7 1 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVO GERAL Objetivos Específicos REVISÃO BIBLIOGRÁFICA EXPLORAÇÃO DO CAPITAL NATURAL EÓLICO RECURSO EÓLICO E SUA TRANSFORMAÇÃO EM CAPITAL NATURAL EÓLICO Recurso Natural Eólico Capital Natural Eólico BASE DE DADOS METEOROLÓGICOS E GEOGRÁFICOS Informações Climáticas Informações Físico Territoriais REGULARIZAÇÃO FUNDIÁRIA Sistema de Cadastro ou Sistema de Livro da Terra Sistema Cadastro de Imóveis da Propriedade FERRAMENTAS E INSTRUMENTOS DE IDENTIFICAÇÃO DO POTENCIAL EÓLICO Ferramentas Instrumentos Capital Natural Construído ou Manufaturado O USO DO CAPITAL NATURAL CONSTRUÍDO POLÍTICA PÚBLICA REGULAÇÃO, INCENTIVOS E INVESTIMENTOS Política Pública Regulamentação Incentivo Investimento PLANEJAMENTO ENERGÉTICO À LONGO PRAZO, INFRAESTRUTURA ENERGÉTICA E ARRANJO INSTITUCIONAL Planejamento Energético à Longo Prazo Infraestrutura Energética Estações Transformadoras Linhas de Transmissão Arranjo Institucional FATOR DETERMINANTE E CONDICIONAMENTO DA VARIÁVEL AMBIENTAL Fator Determinante Condicionantes CENÁRIOS DE PROSPEÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE PARQUES EÓLICOS ESTUDO DE CASO DE IDENTIFICAÇÃO DE UM SITE EÓLICO: Características Físicas Infra Estrutura Procedimentos Atlas Eólico de Minas Gerais Prospecção Eólica Situação Fundiária Medições Anemométricas Torre

8 4.1.9 Sensores Análise de Conformidade de Instalação da Torre e dos Sensores Dados Medidos Sumário Mensal de Dados Medidos Taxa de recuperação de Dados Histogramas e Rosa dos Ventos Dados Medidos á longo Prazo Sumário Mensal a longo Prazo Micrositing DESAFIOS ATUAIS PARA DESENVOLVIMENTO NO TERRITÓRIO BRASILEIRO Disponibilidade de Terra Regularizada sem Restrição Ambiental Acesso ao SIN para escoamento da Energia RESULTADOS E DISCUSSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

9 1 INTRODUÇÃO 3 Durante a década de 70 com crise energética a exemplo de outros países, o Brasil inicia os estudos do aproveitamento energético do Vento, com o processamento de dados anemométricos medidos em aeroportos realizados pelo Instituto de Atividades Espaciais no Centro Técnico Aeroespacial, IAE/ CTA, e o primeiro Atlas do levantamento Preliminar do Potencial Eólico Nacional em 1979 (CRESB, 2001). Durante a década de 80 e 90 os estudos foram mais detalhados, aliado a medições acima de 20 m e modelos computacionais, a CHESF apresenta em 1996 o estudo sobre Potencial Eólico do Rio Grande do Norte e Ceará. Dois anos depois, em 1998, com o apoio da ANEEL e do Ministério de Ciência e Tecnologia MCT, o Centro Brasileiro de Energia Eólica CBEE da Universidade de Pernambuco, publica a primeira versão do Atlas Eólico da Região Nordeste resultando no Panorama do Potencial Eólico no Brasil, e em 1999 a COPEL lança Atlas do Potencial Eólico do Paraná com torres de 64 m de altitude. O cenário evolutivo do mapeamento do Potencial Eólico no Brasil, aliado a Reestruturação do Setor Elétrico brasileiro, resultou em investimentos em estudos de modelos representativos da paisagem em escala de detalhe, instalação de torres meteorológicas em grandes alturas, estimulando assim a publicação dos Atlas Do Potencial Eólico Brasileiro e Atlas de Potencial Eólico dos Estados do Ceará em 2001, Bahia 2002, Rio de Janeiro 2002, Rio Grande do Sul 2002, Rio Grande do Norte 2003, Paraná 2007, Espírito Santo 2009, Minas Gerais 2010, São Paulo 2012 e Bahia Com objetivo subsidiar os novos investidores de energias renováveis em todo território brasileiro. Entretanto, as respostas do território brasileiro, frente ao novo processo de ocupação, revelou problemas originados por anos de políticas públicas falhas relativas à regularização fundiária, falta de investimento em infraestrutura, atraso tecnológico e cultura de planejamento a longo prazo. Demonstrando desta forma a fragilidade e inexperiência das instituições governamentais para conduzir a exploração de um recurso energético estratégico.

10 2 OBJETIVO GERAL. 4 Apresentar os Desafios Futuros para Projetos de Parques Eólicos em Território Brasileiro. 2.1 Objetivos Específicos. Apresentar como a infraestrutura energética e as políticas de incentivo e investimento, para energia eólica atuam no cenário atual e futuro; Demonstrar por meio de um estudo de caso, tomada de decisão frente à viabilização de um parque Eólico; Identificar como os indicadores atuais de tomada de decisão de um projeto, poderão ser alterados conforme a ocupação do território.

11 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA. 5 A revisão Bibliográfica apresentada buscou estabelecer a base conceitual para o desenvolvimento do Estudo de Caso e Discussão Final. 3.1 EXPLORAÇÃO DO CAPITAL NATURAL EÓLICO. Segundo Zimmermann (1966) Os recursos não são: eles se tornam. Assim um aspecto da natureza para tornar-se um recurso é preciso que ele esteja em uso ou exista uma demanda por ele. Porem, o acesso a ele está ligado às condições tecnocientíficas, econômicas e geopolíticas. Deste modo, a identificação e transformação de um recurso natural em capital natural não garante sua apropriação, uso ou modificação em capital construído. Com as crises do petróleo de 1973 e de 1978, pode-se afirmar que o vento apresenta-se como um recurso, ao tornar-se uma alternativa energética possível, por meio de programas de pesquisa e desenvolvimento de vários países, com destaque para Dinamarca. Esse esforço global buscou estudar, quantificar, classificar e representar o vento e desenvolver a melhor tecnologia para extrair sua energia e diminuir a dependência energética de outros países. No Brasil a capacidade instalada atual de 3,6 GW, e chegará a 8GW até 2015, o que colocará o país entre os dez maiores produtores de energia eólica do planeta segundo Tolmasquim (2012), no entanto esses valores são pequenos, quando comparados ao Potencial Eólico de 143GW, apresentado no primeiro mapeamento em 2001, ainda menores em relação a expectativa de uma potência superior a 300GW, de acordo com o novo mapeamento do potencial eólico brasileiro. Um novo mapeamento, para Martins e Pereira (2008), utilizando Base de Dados Meteorológicos e Geográficos em melhor resolução possibilita maior exatidão na predição do recurso eólico, e terá maior precisão e confiabilidade na estimativa de geração eólica e na identificação das melhores áreas para a implantação de usinas eólicas. Por outro lado, questões limitantes para exploração do capital natural eólico encontram-se não somente na melhoria da coleta de dados ambientais, mas em como essa materialização do capital se dá no espaço geográfico e sua contribuição com a formação e ocupação do território, através do diálogo com o direito de propriedade e a Regularização Fundiária.

12 6 Deste modo, além de um maior entendimento dos regimes de vento em mesoescala e materialização do espaço a ser ocupado, a acurácia dos resultados é afetada diretamente pela qualidade das Ferramentas e Instrumentos de Identificação do Potencial Eólico empregados, que são fortemente influenciados pelas características locais como topografia e rugosidade do terreno, obrigando diminuir a escala de estudo e ampliar resolução dos dados coletados por meio de medições locais, para explorar o Capital Natural Construído ou Manufaturado para Berkes e Folke (1992) é aquele produzido por meio da atividade econômica e das mudanças tecnológicas através de interações entre o Capital Natural RECURSO EÓLICO E SUA TRANSFORMAÇÃO EM CAPITAL NATURAL EÓLICO. O Capital Natural pode ser definido como um conjunto de funções ambientais (bens e serviços) que a sociedade humana pode converter em produtos úteis, com o objetivo de manter ou elevar seu bem estar, no presente e no futuro, porém ambos dependem da identificação e exploração dos Recursos Naturais, todavia segundo Costanza e Daly (1992) sua revogabilidade é comprometida quando a taxa de extração supera a reprodução natural do elemento do capital natural Recurso Natural Eólico. Em 1735 George Hadley, desenvolveu um dos primeiros estudos da circulação geral da atmosfera, onde sugeriu que sobre a Terra sem rotação, o movimento do ar teria a forma de uma grande célula de convecção em cada hemisfério, onde a transferência de energia do equador para os polos poderia, de acordo com Hadley, ser efetuada por uma célula convectiva, com movimento ascendente nos trópicos, movimento na direção dos polos em altitude, movimento descendente sobre os pólos e em direção ao equador à superfície. Posteriormente o modelo de Hadley foi melhorado por William Ferrel , Tor Bergeron e Carl-Gustav Rossby 1941, ao incluir o eixo de rotação da órbita da Terra e a zonalmente, ao longo dos paralelos, havendo faixas alternadas de baixas e altas pressões, dando origem ao modelo Circulação Atmosférica Geral Tricelular conforme a Figura 1: Direção dos Ventos/ Circulação Atmosférica Geral Tricelular

13 7 Figura 1: Direção dos ventos/ circulação atmosférica geral tricelular. Fonte: Atualmente Circulação Atmosférica Global, é definida de acordo com Burroughs, Crowder, Robertson,Vallier-Talbot e Whitaker (2006) como resultado de fenômenos de convergência e divergências das correntes de ar, num movimento contínuo, devido ao aquecimento desigual da superfície da terra, gerando zonas de alta e baixa pressão em alta altitude e baixa altitude com células de circulação nas diferentes latitudes, efeito da força de Coriolis, transportando o calor para os polos enquanto que o excesso de frio dos pólos é trazido para as latitudes mais baixas, de maior ou menor intensidade conforme a estação do ano, tendo como resultado os ventos característicos à superfície: Os ventos alísios (latitude dos Trópicos 10º-25ºN e 5º-20ºS) ou Trade Wind: que sopram de Nordeste, no Hemisfério Norte e de Sudeste, no Hemisfério Sul, convergem para a depressão barométrica equatorial. Os ventos predominantes do Oeste (latitudes médias 10ºN e 5ºS): predomina dinâmica da interação entre o centro de altas pressões Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul e as incursões de massas polares, conhecida como Zona de Convergência Intertropical ou ZCIT (ou Zona Intertropical de Convergência, ZITC). Os ventos de Leste ou ventos Polares (Latitudes Altas em torno de 30ºN e 30ºS): de Sudeste, no Hemisfério Sul soprando em altas latitudes, junto aos Polos. Para os estudos do recurso eólico aplicado á geração de energia, no entanto é realizado um corte vertical da atmosfera, tendo a temperatura do ar como critério de divisão e classificação em quatro camadas homogêneas de acordo com Silva (2006) (Tropopausa, Estratopausa e

14 8 Mesopausa), sendo abaixo da Tropausa a Troposfera ou Camada Limite da Atmosfera onde os eventos climáticos, meteorológicos e sua interação com as características geográficas, classificam os ventos em escalas espaciais e temporais em microescala, mesoescala e macroescala conforme Figura 2: Escala de tempo e espaço de eventos meteorológicos. Figura 2: Escala de tempo e espaço de eventos meteorológicos. Fonte: (Silva, 2003). Sendo os ventos, formados na mesoescala que assumem características específicas conforme interagem com o oceano e continente denominadas brisas marítima, terrestre ou continental, lacustre, de vale e montanha são estudados para o aproveitamento eólico Capital Natural Eólico. A partir da crise energética da década de 70 o aspecto natural vento, já edificado como um recurso transforma-se em Capital Natural denominado de Potencial Eólico, porém limitado aos países da Comunidade Europeia onde as políticas de incentivo a produção de conhecimento sobre o tema tiveram amplo investimento. O primeiro passo segundo Meroney (1991) foi o uso de dados de estações meteorológicas, normalmente situadas em zonas planas. A intensidade do vento era então extrapolada para locais de interesse energético tais como os topos de colinas e montanhas. Nestas zonas, verificou-se que o potencial eólico era subestimado, dada a dificuldade em reproduzir os efeitos de concentração do vento.

15 9 Para contornar o problema, de acordo com Mortensen (1993), foi elaborado um amplo estudo da paisagem, comandado pelo Laboratório Nacional Risø na Dinamarca, responsável pela sua coordenação e metodologia, tendo por base a meteorologia, geografia, cartografia e física, aliado a ferramentas de engenharia e técnicas computacionais para compreender melhor o fenômeno, e qual seria a melhor maneira de extrair a sua energia, para o beneficio da sociedade. Como resultado, foi apresentado o primeiro Atlas Europeu do Vento, demonstrado na figura 2- Atlas Europeu do Vento obtido para a cota dos 50m.. Este mapa de acordo com Troen (1989), combinado de velocidade e fluxo de potência foi modelado para cinco classes de terreno, caracterizadas por diferente rugosidade. Figura 3: Atlas Europeu do Vento obtido para a cota dos 50m. Fonte: (Troen, 1989) A metodologia espacial de avaliação do recurso energético proposta pelo Risø serviu de base segundo Mortensen (1993), para o desenvolvimento do modelo numérico WAsP Wind Atlas Analysis and Application Program, tornando-se num modelo de referência para a energia eólica, mais utilizado mundialmente, devido a capacidade de reproduzir, embora com grande simplificação, os princípios físicos da Camada Limite da Atmosfera 1 superfície terrestre. junto da 1 Segundo Stull (1988), camada limite da atmosfera é a parte da troposfera que é diretamente influenciada pela presença da superfície da Terra, e responde aos forçantes superficiais com uma escala de tempo de uma hora ou menos"

16 10 Com o desenvolvimento da indústria energia eólica nas décadas seguintes, os estudos para desenvolver ou adaptar modelos meteorológicos com objetivo de mapear o Potencial Eólico, aliado a dados metrológicos mais precisos e geotecnologias como sensores remotos, permitiu a realização dos estudos em escala global, como apresentado na Figura 4: Potencial Eólico Mundial 3Tier Energy. Figura 4: Potencial Eólico Mundial 3tier Energy. Fonte: A experiência dos países líderes do setor de geração eólica, mostra que o rápido desenvolvimento da tecnologia e do mercado, teve por base a formação de recursos humanos e a pesquisa científica, com a finalidade de dar o suporte necessário para a indústria de energia eólica identificar capital natural do vento. Para que a energia eólica seja considerada economicamente viável, é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m², a uma altura de 50 metros, o que requer uma velocidade média mínima anual do vento de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER, 1993). Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, o vento apresenta velocidade média igual ou superior a 7 m/s, a uma altura de 50 m, em apenas 13% da superfície terrestre (MMA, 2014). Em 2001 a identificação do Potencial Eólico deixa de ser apenas um recurso natural, com a publicação Atlas Do Potencial Eólico Brasileiro (Figura 5) para tornar-se um recurso economicamente aproveitável, pelo Centro de Referência para Energia Solar e Eólica - CRESESB/CEPEL. Este estudo, utilizando modelo e base de dados de sensoriamento remoto

17 e reanálises aliado a técnicas de geoprocessamento, tornou-se a base para exploração do recurso eólico para os empreendedores de energias renováveis nas décadas seguintes. 11 Figura 5: Potencial Eólico Brasileiro Fonte: (Atlas eólico brasileiro, 2001)

18 BASE DE DADOS METEOROLÓGICOS E GEOGRÁFICOS. A base de dados meteorológicos e geográficos de uma região, é compreendida por duas camadas de informações ambientais: Primeira Informações Climáticas: derivadas de torres anemométricas, estações meteorológicas, cartas sinóticas, boias, balões, aviões, modelos meteorológicos, imagens de satélites e radar, tem por finalidade identificar as variáveis de velocidade e a direção do vento, temperatura, umidade e a pressão do ar atmosférico a Segunda Informações Físico Territoriais: obtidas por meio de levantamentos a laser (lidar), imagens de satélite, fotografias aéreas, modelos digitais do terreno e levantamento de campo e com técnicas de geoprocessamento e sensoriamento Remoto é possível extrair dados topografia, hidrografia, uso e ocupação das terras e rugosidade Informações Climáticas. Estas informações são em geral, armazenadas em grandes bancos de dados de centros de pesquisa e serviços operacionais para serem utilizadas em estudos e no auxílio para diversas finalidades dentro as mais conhecidos em escala mundial são National Centers for Environmental Prediction e National Center for Atmospheric Research. European Centre for Medium Range Weather Forecasting. No Brasil várias universidades, centros de pesquisa e órgãos estaduais municipais, produzem informações climáticas, no entanto, apenas alguns estão voltados para o desenvolvimento do setor de energia eólica com dados confiáveis: Projeto SONDA - Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais Espaciais (INPE) com objetivo implementar infraestrutura física e de recursos humanos destinada a levantar e melhorar a base de dados dos recursos de energia solar e eólica no Brasil, conta uma rede 13 estações de medição meteorológicas própria e 5 parcerias distribuídas por todo o território brasileiro, disponível em BDMEP - Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa abriga dados meteorológicos diários em forma digital, referentes a séries históricas da rede de estações do INMET (291 estações meteorológicas convencionais) num total de cerca de 3 milhões de informações, referentes às medições diárias, de acordo com as normas técnicas internacionais

19 da Organização Meteorológica Mundial, desde de 1961, disponível em 13 Banco de Dados Climatológicos da rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica tem a função de prover o Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro SISCEAB de uma base estatística de dados climatológicos, de superfície e altitude, aplicáveis à aviação e ao planejamento estratégico, técnico e operacional. Disponível em Banco de Dados Climatológico é um acervo idealizado para que os usuários possam recuperar dados observados diários e mensais adquiridos de centenas de estações meteorológicas distribuídas por todo o Brasil e América do Sul. Algumas delas possuem dados desde Disponível em SWERA (Solar and Wind Energy Resource Assessment): O projeto, iniciado em 2001 com objetivo principal promover o levantamento de uma base de dados confiável e de alta qualidade visando auxiliar no planejamento e desenvolvimento de políticas públicas de incentivo a projetos nacionais de energia solar e eólica; e atrair o capital de investimentos da iniciativa privada para a área de energias renováveis. Disponível em Informações Físico Territoriais. O mapeamento da paisagem local de acordo com Castro (2002), por técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto, das entidades nela inserida (casa, florestas, rio, montanha, etc.) representados por pontos, linhas (conjunto de pontos ligados) e polígonos (série de linhas ligadas ou pontos contíguos), seguido da listagem de seus atributos (dados matriciais) com limites e localização, que possuem uma escala nominal, ordinal ou intervalar, sendo assim, a informação espacial segundo Câmera e Medeiros (1996) possui propriedades de localização no espaço por meio de conceitos topológicos (vizinhança, pertinência), métricos (distância) e direcionais ( ao norte de acima de ), apresentado uma ideia de conjunto de objetos georreferenciados. Dentre as tecnologias mais sofisticadas utilizadas pelo Geoprocessamento, está o Sistemas de Informações Geográficas - S.I.G que de acordo com Druck; Carvalho; Câmara; Monteiro (2004) um SIG é definido como um complexo Banco de Dados, que permite armazenar e gerenciar uma enorme quantidade de dados, dispostos, coletar informações por imagens

20 14 orbitais (Sensoriamento Remoto) e outros periféricos como G.P.S, Bases Totais, Fotografias Digitais, em diferentes épocas, produzindo informações espaciais em diferentes formatos como tabelas, gráficos e mapas. Devido ao avanço tecnológico das últimas décadas, as informações espaciais estão disponíveis em quantidade e qualidade nas plataformas de softwares livre ou pagas, para serem utilizadas em larga escala tanto por governos quanto pela iniciativa privada, em varias fases de um projeto energia eólica. A plataforma mais utilizada e distribuída aos estados é a i3geo, desenvolvida para o acesso e análise de dados geográficos, em softwares livres, principalmente MapServer, tem como objetivo difundir o uso do geoprocessamento como instrumento técnico-científico e implementar uma interface genérica para acesso aos dados geográficos existentes em instituições públicas, privadas ou não governamentais, é utilizada por: Acervo Fundiário/ INCRA (MAPAS.FUNDIARIO), Mapas IPEA/IPEA (MAPAS.IPEA), FUNAI (MAPAS.FUNAI), MMA (MAPAS.AMBIENTAIS) entre outras inúmeras secretarias de meio ambiente, agências, ONGs e ministérios. Enquanto a plataforma paga ESRI, desenvolvida anteriormente ao i3geo, é utilizada pela ANEEL (SIGEL) e DNPM (SIGMINE). Além do acesso a base de dados do site do IBGE (CARTOGRAFIA), onde é possível extrair informações de curvas de nível, fotografias aéreas, de vegetação entre outros. Deste modo é possível observar que há uma grande disponibilidade de informações, para os estudos de projetos eólicos presentes e futuros.

21 3.1.3 REGULARIZAÇÃO FUNDIÁRIA. 15 O processo de regularização fundiária que diz respeito à posse e uso da terra para imóvel rural, está compreendido em dois sistemas, o Sistema de Registro ou Sistema de Livro da Terra sob responsabilidade dos Cartórios de Registro de caráter jurídico e o Sistema Cadastro de Imóveis da Propriedade sob Responsabilidade do Instituto de Colonização e Reforma Agrária (INCRA) de características legais, fiscais e de uso da terra, entretanto ambos os sistemas não conseguiram, segundo Gobbo (2011), contornar a irregularidade da estrutura fundiária brasileira, que resulta da consolidação de distintos processos de ocupação do território ocorridos ao longo da história, que contaram com a inexistência, a inexecução e a ineficiência de políticas públicas, somadas à ineficácia de algumas legislações Sistema de Cadastro ou Sistema de Livro da Terra. O regime de cadastro ou sistema de livro da terra é um documento jurídico, segundo Arruda (2011), sujeito à nulidade de provas, onde se concentram e atesta direitos de propriedade sobre imóveis declarados, representados por meio da matrícula imobiliária inclusive nos casos de posse com ou sem título, o imóvel rural a que se refere, quer seja representada por uma única propriedade imobiliária, quer seja pelo grupamento dessas propriedades ( 3º, do art. 46, da Lei 4.504, de 30/11/1964), devendo nela constar: a descrição do imóvel, confrontantes; o código do imóvel e os dados constantes do CCIR; medidas perimetrais e certificação do INCRA CCIR. Cada matrícula, segundo Arruda (2011), representa uma unidade imobiliária, mas nada impede que o proprietário requeira ao oficial de registro a unificação das áreas descritas em suas matrículas, desde que a fusão dessas matrículas (ou transcrições) seja juridicamente possível, providência esta que resultará em uma nova matrícula com a descrição do perímetro total dessas áreas, formando-se, assim, uma nova unidade imobiliária. Para o Registro Imobiliário, como instituição encarregada de conferir segurança jurídica, corresponde a um imóvel, segundo IRIB (2013) (princípio da unitariedade da matrícula), mesmo se tratando de áreas contíguas, serão tantos imóveis quantas forem as matrículas. O princípio da unitariedade da matrícula impede que uma matrícula englobe mais de um imóvel ou que seja matriculada fração de imóvel.

22 16 Para Guedes e Reydon (2003) o processo de registrar os direitos legais sobre a propriedade da terra se dá por meio dos seguintes mecanismos: a) registro do documento de compra e venda; b) registro do título da propriedade ou outro documento associado ao direito de propriedade. Com frequência, os títulos registrados dos imóveis têm como suporte mapas topográficos, que não necessariamente têm as divisas legais ou mapas cadastrais, pois são oriundos da taxação e não do registro dos imóveis. De acordo com IRIB (2013), os tabeliães e seus prepostos, na lavratura de atos notariais envolvendo imóveis rurais, em relação às matrículas terão de observar normas específicas, além daquelas inerentes a todo em qualquer ato notarial como: a) O imóvel deverá ser integralmente descrito no ato notarial, não se permitindo meramente a consignação do número do registro ou da matrícula, a localização do imóvel, o logradouro, o bairro, a cidade e o Estado, como sucede com os imóveis urbanos, nos termos da Lei no 7.433/1985 e seu decreto regulamentador de n o /1986. É o que determina o art. 2 o da Lei n o 7.433/1985, a contrário sensu: ficam dispensados, na escritura pública de imóveis urbanos, sua descrição e caracterização, desde que constem, estes elementos, da certidão do Cartório do Registro de Imóveis. b) Deve ser apresentado o último Certificado de Cadastro de Imóvel Rural (CCIR). A apresentação dele atualizado é impensável para a prática de vários atos, entre os quais atos notariais e registrais. c) Necessária a prova da quitação do imposto sobre a propriedade territorial rural correspondente aos cinco últimos exercícios, ressalvados os casos de imunidade, isenção, inexigibilidade e dispensa previstos nos arts. 2 o, 3 o e 20 o da Lei n o 9.393/199. d) A fração mínima de parcelamento (FMP) há de ser observada. A norma que veda a divisão de gleba rural em áreas menores que o módulo é de ordem pública, importa em indivisibilidade legal e tem por fim impedir o surgimento de minifúndios antieconômicos. Apesar da apresentação do Certificado de Cadastro de Imóvel Rural (CCIR) ser determinada pela Lei n o 4.947/1966 e pelo Decreto n o /1986, segundo IRIB (2013), a não coincidência da área do imóvel com a informação cadastral não é impeditiva da lavratura do ato notarial da elaboração da matricula, somando-se a cobrança vultosos emolumentos dos usuários. Além da remuneração do agente notarial, promoveu segundo Dias (2009) um grande distanciamento do Brasil Legal do Brasil Real.

23 17 Esse retrato é denunciado em pesquisa, realizada em 2013 pelo Sindicato Nacional dos Peritos Federais Agrários, identificando que dos municípios brasileiros, tem sobrecadastramento, o que representa cerca de um em cada quatro, ou ganho de área de dois estados de São Paulo ou 600 mil km² ao território brasileiro de 8,5 milhões de km². Como exemplo é citado o caso do município de Ladário - MS com área de hectares segundo o IBGE, porem a soma dos 139 imóveis registrados chega a hectares. Desde o Decreto n o , de 18 de abril de 1973, a rigor, todo imóvel rural deve ter matrícula junto ao INCRA, a partir da qual este emite o Certificado de Cadastro de Imóvel Rural (CCIR), atestando a existência do imóvel rural. Portanto, segundo IRIB (2013), para o Registro Imobiliário, não prevalece o conceito agrário de imóvel rural, sendo de total conveniência que se alcance um conceito comum para perfeita aplicação de toda a legislação, em especial a que determina a interconexão cadastro-registro (Lei n o /2001, que alterou os 7 o e 8 o do art. 22 da Lei n o 4.947/1966) Sistema Cadastro de Imóveis da Propriedade. O Sistema de Cadastro de Imóveis da Propriedade de responsabilidade do Instituto de Colonização e Reforma Agrária (INCRA), onde são encontradas informações sobre o tamanho físico, a forma, a data, os valores e os usos da terra, características físicas do imóvel, foi instituído por razões eminentemente fiscais, vinculadas à cobrança do Imposto Territorial Rural (ITR). Em geral, segundo Guedes e Reydon (2003) os cadastros podem ser descritos como legal (com foco na propriedade), fiscal (voltado aos valores da terra e do imóvel para taxação), uso da terra (armazenando as diferentes formas como a terra é usada) e multiuso (utilizado para diferentes objetivos), tendo como principal ferramenta de controle os mapas ou plantas cadastrais, cuja função dar suporte a um livro de registros de imóveis, referindo-se a um imóvel em particular, ou a vários imóveis em uma região para identificar cada um deles. Porem, segundo Arruda (2011) a identificação do imóvel rural referida nos 3º e 4º do artigo 176 da Lei de Registros Públicos é requisito da matrícula. Portanto, a Lei nº 6.015/73, com as alterações introduzidas pela Lei nº /2001 nem nos decretos que a regulamentaram, não se dirige ao cadastro do INCRA, mas ao Registro de Imóveis, pois não existe a obrigação para quem for comprar ou vender algum imóvel rural apresentar o cadastro

24 georreferenciado para lavrar a escritura pública, gerando conflito entre as duas (INCRA e Cartórios) instâncias institucionais. 18 Para Guedes e Reydon (2003) a regularização fundiária apresenta três dimensões que reforçam sua realização de forma eficaz: Primeira, em seus efeitos sobre o desenvolvimento do sistema financeiro, viabilizando o uso da terra legal como garantia hipotecária; Segunda o crescimento econômico em geral, ao impulsionar o investimento, reforçar uma alocação mais eficiente e menos custosa dos recursos e transformar a terra em um ativo; Terceira: o bemestar ao reduzir ou eliminar o conflito fundiário. Por essas razões, e também devido ao sistema de garantias e direitos estabelecido pela Constituição Federal de 1988 (CF/88), a regularização fundiária foi alçada à prioridade nas agendas das instituições governamentais ligadas aos Poderes Executivo, Legislativo e Judiciário, que em conjunto vêm buscando alternativas para a resolução deste grave problema, com criação de leis, normas e infraestrutura firmando uma mudança radical e uma completa reestruturação no Sistema Fundiário Brasileiro envolvendo setores fundamentais como o Cadastro e o Registro. Neste esforço coletivo a Lei nº /01 e seus instrumentos legais complementares, são considerados o marco regulatório no Processo de Regularização Fundiária, pois estabelece a implementação gradativa de moderna tecnologia de precisão com georreferenciamento, para levantamento e registro das delimitações e contornos dos imóveis rurais, no referido cadastro e nos registros imobiliários das propriedades rurais. O procedimento de certificação de imóveis rurais passará a ser realizada de forma automatizada, por meio do Sistema de Gestão Fundiária (SIGEF), uma plataforma online de parceria com Cartórios de Registro de Imóveis e INCRA trazendo maior dinamismo ao procedimento e possibilita a geração de documentos (planta e memorial descritivo) atualizados com os dados de domínio do imóvel. Em paralelo ao SIGEF o Ministério do Meio Ambiente por meio Lei /2012 e Decreto 7.830/2012, no âmbito do Sistema Nacional de Informação sobre Meio Ambiente SINIMA, criou o SICAR - Sistema Cadastro Ambiental Rural, de âmbito nacional destinado ao gerenciamento de informações ambientais dos imóveis rurais, que tem por finalidade integrar as informações ambientais e das áreas consolidadas das propriedades e posses rurais do país,

25 19 sendo a inscrição dos imóveis rurais no CAR obrigatória e deverá ser requerida junto ao órgão ambiental competente do Estado em que se localiza o imóvel rural, mediante fornecimento dos dados e informações de identificação do proprietário ou possuidor rural e do imóvel rural. Segundo Gobbo (2011), o mosaico de irregularidades fundiárias tornou-se gerador de conflitos e entrave ao desenvolvimento socioeconômico do país, uma vez que, destituído de registro imobiliário ou sendo este precário, o imóvel não gera segurança jurídica quanto aos direitos e ônus a ele referentes não se pode falar em direito de propriedade e, portanto, torna-se deficiente ao integrar o mercado formal como bem capaz de gerar e distribuir riqueza (desenvolvimento). A partir deste cenário, a EPE (Empresa de Pesquisa Energética), lançou em 2012 uma Metodologia para a Análise Socioambiental Integrada. Onde fica claro o conhecimento desta realidade, definindo a regularização fundiária como um dos temas prioritários para gestão ambiental do setor energia. Identificando no Nordeste, a região como maior potencial eólico, área crítica para trabalhos de regularização fundiária de propriedades, onde o histórico de ocupação irregular e as dificuldades de regularização fundiária, especialmente nas áreas litorâneas, podem dificultar a viabilização do aproveitamento do seu grande potencial eólico, devido a falta de documentação e ao registro de propriedades para a habilitação técnica nos leilões de energia.

26 3.1.4 FERRAMENTAS E INSTRUMENTOS DE IDENTIFICAÇÃO DO POTENCIAL EÓLICO. 20 As principais Ferramentas para o estudo do potencial eólico de uma dada região são as simulações numéricas de escoamento do vento, através de modelagem atmosférica na meso e micro escala, realizados por softwares especialistas. Enquanto os Instrumentos são um conjunto de equipamentos com foco nas medições de microescala, que seguem uma série de rígidas regras para o tipo de equipamento, instalação e manutenção com objetivo de diminuir a incerteza na coleta dos dados meteorológicos, tendo como objetivo identificar e transformar o potencial eólico em Capital Natural Construído ou Manufaturado Ferramentas. Os estudos de simulação do comportamento da atmosfera usando modelos meteorológicos computacionais, de acordo com Musk (1988), parte da aplicação de equações matemáticas, resolvidas por métodos numéricos, para as leis que governam o comportamento da atmosfera como as leis do movimento, as leis da termodinâmica, a equação hidrostática e o princípio da continuidade dentro da atmosfera, sendo assim possível prever/conhecer as variáveis atmosféricas: pressão, umidade, temperatura, direção e intensidade do vento, tanto em superfície quanto em outros níveis da atmosfera em um determinado instante. (por exemplo, com 1 minuto ou 1 hora de antecedência). Por outro lado, os modelos matemáticos nunca incluirão todos os processos existentes no sistema; seu principal uso de acordo com Musk (1988), é tentar simplificar a realidade e, em particular, examinar a contribuição de fatores e processos específicos como voltados para escoamento do vento. Estes modelos por sua vez têm como maior desafio a simulação do comportamento dos ventos em uma região sem uma medição real, recorrendo deste modo a extrapolação de medidas realizadas em um ponto para calcular e estimar recurso de uma região. Porém os movimentos atmosféricos e os sistemas meteorológicos aos quais estão relacionados possuem, segundo Lutgens e Tarbuck (1995), padrões heterogêneos de circulação, que podem ser recortados em diferentes escalas de dimensões espaciais e tempos de vida, sendo possível assim estudar os fenômenos climáticos individualizados porém conectados ao sistema de circulação atmosférica global, conforme Tabela 1: Escalas de tempo e espaço Atmosféricos x

27 Modelos Atmosféricos, tornando-se a base para estabelecer a quantidade e quais dados deverão estar no modelo a ser adotado. 21 Tabela 1 - Escalas de tempo e espaço Atmosféricos x Modelos Atmosféricos. Escala Tamanho (km) Duração Fenômeno Modelos Método Terreno Não Microescala Menos que 1 km linear, Segundos WindSim AS,MC2,WAsP Complexo, Turbulência atm minutos CFD,3DWind,GWS MICRO Simples neutra, CFD Mesoescala Sinóptica Planetária 1 a 100 km 100 a km a km Minutos a dias Dias semanas Semanas anos a Tempestades, tornados e brisas terrestres. Ciclones de latitudes médias, anticiclones e furacões. Ventos alísios e ventos oeste WAsP, RAMS, WRF,KAMM,ETA,MM5,MA SS,MS-Micro/3, Analytical, DHSVM, ARPS, MERRA Empirical, GESIMA,GWS MESO NCEP,ECMWF,JMA CPTEC NCEP,ECMWF,JMA CPTEC Linear, atm não neutra,pnt Linear, atm não neutra, PNT Linear, atm não neutra, PNT simples simples simples Fonte: Dorado,2013, adaptado. Os modelos meteorológicos utilizados para realizar simulações numéricas de escoamento do vento através de modelagem atmosférica na meso e micro escala podem ser divididos em dois grupos, método Massa Consistente Linear ou Previsão Numérica de Tempo (PNT) e o método de Elementos Finitos ou Modelos Computacionais de Dinâmica de Fluido (CFD), ambos são utilizados no processo de prospecção e desenvolvimento do projeto eólico, mas apresentam limitações de detalhe (microescala) no caso dos PNT em terrenos complexos e regional (mesoescala) quando utilizado o CFD devido a grande quantidade de informações. Estudos recentes como de Ator (2011) em que utilizou a combinação dos modelos WRF (PNT) com Wind sim (CFD) demonstrou melhor desempenho, devido a complementaridade das limitações apresentadas por ambos os modelos chegando a uma redução de 50% na incerteza para terrenos complexos. No entanto para estudos de meso e micro escala, a força, direção e o conteúdo da umidade dos fluxos de ar são bastante influenciados pela topografia, podendo ser desviados ou encaminhados pelas ondulações da superfície terrestre tendo assim a necessidade de conhecer a geografia em diferentes escalas de detalhe. Deste modo outra componente essencial para input de modelos meteorológicos utilizados para realizar simulações numéricas de escoamento do vento, é a rugosidade entendida

28 22 segundo Schultz e Amarante (1999) como uma medida da aspereza de uma superfície, e é um fator de redução da velocidade do vento, tendo um comprimento diferente para cada tipo de terreno, conforme demonstrado na Figura 6 Comportamento do vento sob a influência das características do terreno. Figura 6: Comportamento do vento sob a influência das características do terreno. Fonte: (Atlas Eólico do Brasil, 2001) Por meio de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento, a rugosidade é levantada com a quantidade de detalhes, necessária para abastecer o modelo adotado. Apoiado nos métodos, segundo Shafiqur e Alabbadi (2007), Morofométrico (ou geométricos) baseados em algoritmos que relacionam parâmetros aerodinâmicos com parâmetros associados a morfometria superficial ou Micrometeorológicos (ou anemométricos) que usam observações de vento ou turbulência para determinar parâmetros aerodinâmicos onde se inclui relações teóricas derivadas de perfis logarítmicos de vento. O objetivo é o mesmo modelar a paisagem local atribuindo aos elementos valores, que representem obstáculos maiores ou menores no escoamento do vento na superfície terrestre, conforme a Tabela 2: Tabela 2 - Tipologia de Paisagens Europa x Brasil para Rugosidade. Classe Rugosidade Áreas Urbanizadas Fragmentos Florestais Campo Sujo Cerrado Matas e Reflorestamentos de Tipologia de Paisagem (Brasil) Tipologia de Paisagem (Europa) Rugosidade Cidades grandes com prédios 1 Cidades médias com poucos prédios 0,8 City Forest Suburbs Gap Cidades pequenas casas 0,5 Vilarejos, povoados 0,4 Florestas deciduas semideciduas, Mata Atlântica e Caatinga shelter belts 0,3 Restinga aluvial, Mangue, Campo de altitude e Campo rupestre mown grass 0,008 Cerrado típico, Cerradão, Veredas, Caatinga, Cerrado ( ralo denso) many trees and bushes 0,2 Pinus, Eucaliputs Coqueiros Floresta Tropical (UCS TI) forest 0,8

29 Culturas (porte médio) Culturas (forrageiras) Pequenas propriedades rurais (pastagens) Milho, Cana, Sorgo, Citrus (pomares), Café Soja, Batata, Algodão, Arroz, Feijão, Trigo Pastagens de forma geral (grama, braquiária, capim gordura etc.), colônias e chácaras farmland wtih closed appearence farmland wtih open appearence farmland wtih very few buildings/ trees Solo Exposto Desertos e Terras cultiváveis bare soil 0,005 Hidrografia Lagos e Mar aberto water areas 0,0001 Litoral Estuário e Praia sand surfaces 0,0003 0,1 0,05 0,3 23 Fonte: Wind Energy Association (2000), adaptado Instrumentos. Com investimento aproximado de R$ ,00, prazo de 4 meses para instalação e operação, a Torre Anemométrica (equipada) é o principal instrumento de medição de dados utilizado atualmente para identificar o potencial eólico. A viabilidade de um projeto eólico depende diretamente da qualidade dos dados compreendidos quatro termos: representatividade, exatidão, confiabilidade e taxa de recuperação tornando assim, a medição de dados anemométricos um ponto crítico no desenvolvimento dos estudos de um site. Neste sentido o processo de aquisição de equipamentos, instalação de instrumentos e coleta de dados para torres anemométricas, segue uma série de normas indicativas e obrigatórias de órgãos reguladores IEA-International Energy Agency, IEC-International Electrotechnical Comission, OMM- Organização Meteorológica Mundial, MEASNET - Measuring Network of Wind Energy Institutes EPE - Empresa de Pesquisa Energética e o MME - Ministério de Minas e Energia encontrados na seguintes publicações; IEA - INTERNATIONAL ENERGY AGENCY: 11. Wind speed measurement and use of cup anemometry; 1. Edition; Glasgow; MEASNET: Cup Anemometer Calibration Procedure; Version 1; Sep IEC INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMISSION: Wind turbines - Part 12 1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines (IEC :2005); MEASNET: Evaluation of site-specific Wind conditions; Version 1, Nov 2009;

30 MINISTÉRIO DA DEFESA, Comando da Aeronáutica Portaria Nº 256/GC5, de 13 de maio de Os principais tópicos devem ser considerados: MEASNET (2009) para definição de representatividade do terreno onde raio máximo partindo do local de instalação da torre onde o registro dos dados de vento seja representativo, adotando um raio de 10 km para terrenos homogêneos com ressalvas em relação a direção e de 2 km para terrenos heterogêneos. IEC e IEA: recomenda que os equipamentos de medição devem ser posicionados de modo a minimizar os efeitos de interferência aerodinâmica da torre e estrutura de suporte e devem apresentar certificação de calibração, válidos no período de aquisição dos dados. IEC : recomenda a utilização de anemômetros Classe 1 pois considera as condições locais de velocidade do vento, intensidade de turbulência, temperatura, densidade do ar e inclinação do escoamento incidente. MEASNET, IEA e DIN EN : as calibrações devem ser feitas a cada seis meses por instituições competentes e credenciadas cumprindo padrões de qualidade e acordos internacionais, e devem ser protocolados em um certificado oficial. Portarias MME nº 21, 18/01/2008, e MME nº 29, de 28/01/2011: devendo ser informados o início e o fim do período de aquisição dos dados. EPE-DEE-017/2009-r11: medições deverão ser feitas em pelo menos duas alturas distintas, sendo uma a partir de 50 metros, por período não inferior a 24 (vinte e quatro) meses consecutivos, sempre iniciado a partir de dados válidos, devendo ser integralizadas a cada 10 (dez) minutos e ter uma taxa de perda de dados inferior a 10% (dez por cento), destacando-se que o período contínuo de ausência de medições não poderá superar 15 (quinze) dias. Deste modo a estação de medição deve conter, além do registrador de medições ( data logger ), pelo menos os seguintes medidores: 03 (três) anemômetros de concha; 02 (dois) medidores de direção dos ventos ( wind vanes );

31 01 (um) medidor de umidade do ar; (um) medidor de pressão barométrica; e 01 (um) termômetro. O posicionamento dos equipamentos de medição deve estar em conformidade com as recomendações das Normas e publicações. Em especial deve-se observar (Figura 7): Um anemômetro deverá ser instalado no topo da estação de medição (anemômetro superior), em altura do solo igual à do eixo das turbinas do parque eólico e, no mínimo, a 50 (cinquenta) metros de altura do solo; O anemômetro superior deve estar livre de perturbações e interferências causadas por outros instrumentos de medição ou de sinalização; O segundo anemômetro (anemômetro intermediário) deve ser instalado à distância de até 2,5 (dois vírgula cinco) metros abaixo do anemômetro superior; O terceiro anemômetro (anemômetro inferior) deve ser instalado à distância mínima de 20 (vinte) metros abaixo do anemômetro superior e, preferencialmente, na altura inferior da ponta da pá das turbinas; O medidor superior de direção de vento deve ser instalado à distância mínima de 1,5 (um vírgula cinco) metros abaixo do anemômetro superior e máxima de 10% da altura do eixo das turbinas do parque eólico;

32 26 Figura 7: Distribuição dos instrumentos de medição na torre. Fonte: (Nota técnica DEA 10/13 EPE 2013) Atualmente o mercado oferece uma série de alternativas tecnológicas sofisticadas, para a Torre Anemométrica como Sodar Sound dtection and Ranging e Lidar Light Detecting and Ranging, capazes de medir o perfil vertical do vento e a temperatura pelo efeito Doppler. E para os equipamentos convencionais como anemômetros, anemômetros sônicos recomendado para medição de turbulência em área de relevo complexo e não precisam de recalibração. Entretanto os órgãos reguladores não apresentam normas reguladoras para sua utilização não reconhecendo os dados coletados por eles Capital Natural Construído ou Manufaturado. O capital natural construído é a exploração do capital natural, na forma de Parques Eólicos constituídos de um sistema com várias Turbinas Eólicas, que convertem energia do vento em energia elétrica, sua estrutura é composta por rotor, pás e respectivas ligações mecânicas, podendo ser classificadas em turbinas eólicas com eixo horizontal HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) (Figura 8) e com eixo vertical VAWT (Vertical Axis Wind Turbine), de velocidade fixa ou variável e configurações de altura e diâmetro do rotor e potência.

33 27 Figura 8: Evolução tecnológica das turbinas eólicas comerciais. Fonte: (CEMIG,2010). A estimativa do potencial eólico na área do parque eólico, conhecido como estudos de Micrositing, consiste em determinar as características do vento em toda a área da fazenda eólica, de forma a estimar a produção de energia em cada um dos aerogeradores, sendo utilizado dois métodos conforme a complexidade do terreno Estimativa na posição de cada turbina (terrenos complexos) e Divisão da área em sub-áreas (terrenos simples) com objetivo de maximizar a Produção Anual de Energia (PAE). Porem a adequabilidade das turbinas eólicas a um determinado local deve passar por uma análise das condições do ambiente, de acordo com parâmetros estabelecidos pela Norma IEC : (Wind Turbine Generator Systems. Part 1: Safety Requirements. Third Edition). As classes são definidas em função dos dados de velocidade do vento e turbulência. Os dados que formam a base para o projeto são caracterizados por: Vref máxima velocidade média de 10 minutos, Vmédia velocidade média anual com média a cada 10min, Intensidade de turbulência característica a uma velocidade de vento de 15m/s (I15), A,B - categoria para maior e menor intensidade de turbulência respectivamente A estimativa dos ventos extremos é de fundamental importância no projeto e segurança das edificações e estruturas que sejam expostas à ação dos ventos atmosféricos. No Brasil, as diretrizes para cálculo dos efeitos do vento nas edificações foi padronizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), conforme os procedimentos descritos na Norma Brasileira NB-599/1987 e NBR 6123/1988 "Forças Devidas ao Vento em Edificações"

34 28 Deste modo é possível determinar o Fator de Capacidade FC, indicador da produção energética e consequentemente do potencial de instalação de turbinas eólicas em um local. Que ao mesmo tempo gera Incertezas na produção de energia, devido a Incertezas na velocidade do vento, Incerteza na curva de potência da turbina, e Incertezas no cálculo das perdas aerodinâmicas do parque, entretanto as mesmas podem ser calculadas como uma dada probabilidade ou nível de confiança, apresentadas em 50, 75, 90 e 95% ( P50, P75,P90 e P95).

35 3.2 O USO DO CAPITAL NATURAL CONSTRUÍDO. 29 Devido a estruturação de uma Política Pública Regulatória para Incentivar o setor de energia, o Brasil ocupa hoje segundo o GWEC (2012) a 21 posição no ranking dos países produtores de energia eólica no mundo, e está entre as quatro nações que mais crescem no setor eólico, ficando atrás somente da China, Estados Unidos e Índia. A energia eólica atraiu em menos de uma década grandes investimentos como, 82 parques eólicos em operação (1,8 GW), 79 parques eólicos em construção (1,9 GW), e 208 parques eólicos outorgados (5,6 GW) (ANEEL, 2013). O capital alocado pela indústria eólica em todos os leilões realizados no Brasil, entre 2004 e 2011, alcançou R$ 25 bilhões e até o fim de 2016, a meta é inserir no sistema elétrico nacional 8,4 GW de potência eólica, o que significará 5,4% de participação na matriz elétrica brasileira, contra os atuais 1,5%, da retomada do Planejamento Energético á Longo Prazo entre 2005/2009, denominado como o Novo Modelo Institucional do Setor Elétrico (NMISE), o que permitiu o desenvolvimento das atividades relacionadas à Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização de Energia que compõem o Sistema Elétrico Brasileiro (SIN) e entendidas como Infra Estrutra Energética Agência Brasil (2012). A partir do novo Modelo Institucional do Setor Elétrico (NMISE) foi criado um amplo Arranjo Institucional voltado para o desenvolvimento, regulação e planejamento do setor, com destaque para Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) que excerce o papel de reguladora especialmente no atual regime tarifário, e a Empresa de Pesquisa Energética EPE que formula estratégias de médio e longo prazo para a evolução do setor elétrico brasileiro. Deste modo, o território brasileiro passa a ser ocupado e transformado por projetos de energia, modificando estruturas regionais gerando conflitos de interesse de uso da terra e pressão aos recursos naturais, refletindo diretamente de como os Fatores Determinantes voltados para exploração do capital construído está Condicionado aos instrumentos comando e controle ou instrumentos regulatórios ambientais, sendo Licenciamento Ambiental o mais expressivo.

36 3.2.1 POLÍTICA PÚBLICA REGULAÇÃO, INCENTIVOS E INVESTIMENTOS. 30 O setor elétrico a exemplo de outros grandes setores de infraestrutura, depende segundo Lynn (1980), do Planejamento a Longo Prazo, apoiado por um conjunto de ações de governo para produzir efeitos específicos, entendidas como Políticas Públicas e Regulado através de um conjunto de leis, instrumentos, normas e instituições de controle e sendo Incentivado por planos e programas por meio de Investimento público e privado Política Pública. A partir da década de 90 com Programa Nacional de Desestatização (PND-1991), foi criado o Projeto de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro (RE-SEB -1996/1998), com principal objetivo de privatizar o setor elétrico. Essa iniciativa teve um grande impulso, com crise energética em 2001 obrigando o poder público elaborar um Novo Modelo Institucional do Setor Elétrico (NMISE- 2005/2009) pautado em duas premissas elementares segundo Cuberos (2008), 1) Assegurar a eficiência econômica das empresas operando no setor; 2) Garantir a realização dos investimentos necessários à expansão da matriz energética no país por meio de uma Geração competitiva com definição de valores pelo mercado; Transmissão independente e com livre acesso e a Comercialização livre com a expansão do parque gerador como responsabilidade dos próprios agentes e não mais somente do Estado. De acordo com Oliveira (2002) e Vieira (2009), essa restruturação favoreceu o crescimento do setor de energias renováveis, abrindo espaço para o início da utilização de fontes renováveis, inclusive a eólica, e sua inserção na matriz energética. A reestruturação seguiu o seguintes passos: Lei nº 8.631/93: determinava o fim da tarifa única de energia elétrica e a obrigatoriedade de contratos de suprimento de energia entre geradores e distribuidores e pela emenda constitucional que permitia a entrada de empresas estrangeiras no setor;

37 31 Lei 8987/95: atribuiu ao Estado a obrigação do fornecimento de serviços públicos, seja diretamente ou por concessão e estabeleceu os processos de concessão e permissão dos serviços públicos; Lei 9074/95: cria a figura do Produtor Independente de energia, definido como pessoa jurídica ou empresas reunidas em consórcio que recebam concessão ou autorização do poder concedente, para produzir energia elétrica destinada ao comércio de toda ou parte da energia produzida, por sua conta e risco. Com acesso garantido às redes elétricas de distribuição e transmissão por parte do produtor independente e do autoprodutor de energia, mediante o pagamento dos custos de transporte envolvidos; Lei 9074/96: especificou esses processos para o setor elétrico; Lei 9427/96: criou a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), reguladora do sistema elétrico; Lei 9648/98: criou o Operador Nacional do Sistema (ONS), responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica no SIN, e o Mercado Atacadista de Energia (MAE), o mercado spot brasileiro de eletricidade; Lei /98: permitu utilização da Conta de Consumo de Combustíveis (CCC), para fontes renováveis como eólica; Resolução ANEEL nº 245/99: autorizou a substituição total ou parcial entre as termelétricas e usinas de fontes renováveis em sistemas isolados. Porém foi com a Resolução n 281 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) que estipulou uma redução de 50% a ser empregada nas tarifas cobradas pelo uso das redes de distribuição e transmissão ou eliminação destes encargos de transporte de energia para os projetos de energia eólica que entrassem em operação até o dia 31 de dezembro de 2003, foi estimulo necessário para esta fonte (ALVES, 2010). Nesse sentido, segundo IPEA (2012) o governo federal buscou, consolidar um novo arcabouço normativo para o setor de energia elétrica que permitisse a consecução dos objetivos de planejamento, monitoramento e coordenação para a área, articulando ao mesmo tempo a regulação, incentivos e investimentos.

38 Regulamentação. 32 Assim surge um novo marco regulatório para promover a garantia do suprimento, a modicidade tarifária e a universalização do acesso à energia elétrica. Para isso, define as regras para o funcionamento dos segmentos de geração, comercialização, transmissão e distribuição da energia elétrica (Figura 9). Figura 9:Modelo Simplificado dos Segmentos do setor Eletrico. Fonte: (ANEEL, 2008). A regulamentação para novo mercado tem por base no Decreto nº 2.003, de 10 de setembro de 1996, para integração das novas plantas no sistema elétrico e institui normas de fiscalização e penalidades. E mesmo não especificando regulamentações para as fontes renováveis, a Resolução nº 266, de 13 de agosto de 1998 da ANEEL, tratou do processo de repasse dos custos da energia pelas concessionárias aos seus consumidores, estabelecendo os limites do repasse com base no Valor Normativo (VN), definido pela ANEEL em cima dos preços das compras de energia elétrica de curto prazo no MAE. O VN por sua vez foi especificado para cada fonte na Resolução nº 233, de 29 de julho de Para o caso da fonte eólica, o VN referente ao ano de 1999 foi de R$ 100,90/MWh, valor estipulado levando-se em consideração as condições de implantação locais e parâmetros internacionais e pode ser revisado anualmente pela ANEEL (ANEEL, 1999). O Mercado Atacadista de Energia Elétrica (MAE), atual Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), corresponde à instância na qual são negociados de forma livre os contratos de compra e venda de energia, bem como sua contabilização e posterior liquidação financeira. Embora as tarifas de energia para os consumidores cativos continuem a ser

39 reguladas pelo Estado, os grandes consumidores passaram a ter liberdade para definir o preço da energia junto às empresas fornecedoras na CCEE. 33 Dessa forma, as políticas tarifárias e a estratégia de expansão do sistema energético são elementos fundamentais na consecução dos objetivos do planejamento, que deve incorporar os elementos de coordenação da regulação e dos incentivos para que suas metas sejam alcançadas. Atualmente o setor segue diretivas mais recentes publicadas pelos orgãos reguladores, para as operações realizadas no mercado, como compra e venda de energia, penalidades, fiscalização entre outras Incentivo A partir da década de 2000, segundo Ferreira (2008), foram criados planos e incentivos fiscais e econômicos para estimular as fontes renováveis no país como: a compra governamental de energia eólica, o financiamento apoiado pelo governo para os custos de construção dos projetos, o programa de preço fixo de compra de energia, a solicitação de uma quantidade mínima de energia proveniente de fontes renováveis, garantia de premiação de financiamento, reembolsos e incentivos fiscais. Os planos de incentivos surgiram com a criação do Programa Emergencial de Energia Eólica (PROEÓLICA) através da Resolução n 24, de 05 de julho de 2001, é considerado o primeiro programa brasileiro criado para incentivo do desenvolvimento da energia eólica, com a meta de instalação de MW de capacidade de modo a conectar esse montante ao Sistema Interligado Nacional (SIN) até o mês de dezembro de Contudo o programa apresentava entraves regulatórios e legais sendo obrigado a passar por uma reformulação, que deu origem ao Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA) criado em 2002 por meio da Lei n , sendo revisado e ajustado diversas vezes pelas Leis n /2003, /2004 e /2007, tinha os objetivos de contratar MW de energia no SIN, produzidos pelas fontes eólica, biomassa e pequenas centrais hidrelétricas, distribuidos inicialmente em MW por fonte, diversificar a matriz energética brasileira aumentando a segurança do abastecimento interno; criar empregos e formação de mão de obra e diminuir as emissões de gases de efeito estufa.

40 34 Ambos os programas consistiam aos produtores de energia, acesso à rede elétrica e iniciado um incentivo financeiro à instalação de plantas de fontes renováveis, formou-se uma base para o desenvolvimento desse setor, evoluindo atualmente para Sistema de Leilões Competitivos, onde o governo define uma parte da demanda do mercado de eletricidade a ser suprida pelas fontes renováveis e escolhe a capacidade de cada tecnologia que pretende contratar, por meio da menor tarifa oferecida. Assim é realizado um planejamento para a demanda futura das distribuidoras, de modo que os leilões sejam realizados com antecedência, sendo criada uma nomenclatura para os leilões (Figura 10), indicando o ano em que o empreendimento vencedor deverá iniciar a entrega de energia à distribuidora (CCEE, 2011). Figura 10: Estrutura dos Leiloes de Energia Eletrica. Fonte: (IPEA,2012) A pequena central hidrelétrica, a geração de energia solar fotovoltaica, a biomassa e a energia eólica são classificadas como fontes incentivadas de energia, cujo potencial para o sistema elétrico não pode exceder 30 MW. O incentivo à central se caracteriza com um desconto de 50% ou 100% na tarifa de energia, percentual que varia de acordo com as determinação da ANEEL. Em caso de infração das regras de comercialização, a central perde o desconto.

41 Investimento. 35 A ampla análise econômico-financeira realizada por meio de modelos criteriosos para projetos eólicos, é devido aos investimentos elevados, sujeitos a condições extremas de incerteza. Dentre as principais ferramentas que compõem o modelo estão: Valor Presente Líquido VPL considera o valor do dinheiro no tempo. Um investimento deve ser aceito quando possuir VPL positivo. Se o VPL for negativo, deverá ser rejeitado. Se o VPL é nulo, existe um ponto de indiferença entre realizar ou não o projeto, é o critério mais recomendado; Taxa interna de retorno (TIR): A taxa interna de retorno de um fluxo de caixa é a taxa de desconto que torna o valor presente líquido desse fluxo de caixa igual à zero, é uma taxa intrínseca ao projeto, dependente apenas dos fluxos de caixa projetados. É a taxa que remunera o investimento à taxa de desconto utilizada, zerando, o VPL; Custo Médio Ponderado de Capital (CMPC): é uma ponderação entre o custo do capital próprio da empresa e o custo do capital de terceiros, sendo custo de capital próprio reflete a expectativa de remuneração dos acionistas da empresa, que deve ser compatível com o nível de risco assumido; Análise de sensibilidade: procedimento que verifica qual o impacto nos indicadores financeiros, tais como Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR), quando se varia um determinado parâmetro relevante do investimento; Índice de cobertura do serviço da dívida (ICSD): que consiste na razão entre a geração de caixa e a dívida a ser paga. Assim os modelos de análise econômico-financeira tem por objeto o financiamento, que por sua vez se constitui como elemento crucial para a decisão do investimento, em especial quando esta é tomada na esfera privada em opções de financiamento de longo prazo, tais como estruturas de Corporate Finance onde a avaliação é baseada majoritariamente no fluxo de caixa da empresa e Project Finance onde é primordialmente a qualidade do projeto, e não a saúde financeira do tomador do empréstimo, que neste caso geralmente é uma empresa recém-criada Sociedade com o Propósito Específico (SPE), sem histórico de índices financeiros a serem analisados.

42 36 Por sua vez a estrutura Project Finance se faz necessário uma série de arranjos-garantia de modo a assegurar que de fato o empreendimento será bem sucedido, como garantias de demanda de longo prazo; garantia dos fornecedores para assegurar que de fato o projeto consiga operar para vender esta demanda que deve estar garantida; e garantia de construção para assegurar que o projeto de fato será implementado no prazo acordado. Segundo Melo (2012), o BNDES somente em 2010, destinou R$ 13,8 bilhões para o setor eletrico, no caso da energia eólica o valor foi aproximadamente R$ 1,8 bilhões entre os anos de 2005 e 2010, podendo chegar a investimentos futuros para esta fonte em torno de R$ 12,5 bilhões. Assim em um cenário de crescente esforço de políticas públicas e empreededorismo, em 2009 segundo Salino (2011), linhas de empréstimos e baixas taxas de juros, bancos como o KfW da Alemanha, Banco de Investimento Europeu (EIB), Banco de Desenvolvimento Asiático e o BNDES no Brasil ajudaram a financiar investimentos e projetos em energias renováveis e impulsinar toda cadeia produtiva da energia eólica no Brasil. Para Melo (2011) o momento agora é de consolidação e sustentabilidade da indústria, sendo necessário pensar em um modelo que priorize as fontes renováveis e limpas de energia, tendo em conta o quesito segurança do suprimento.

43 3.2.2 PLANEJAMENTO ENERGÉTICO À LONGO PRAZO, INFRAESTRUTURA ENERGÉTICA E ARRANJO INSTITUCIONAL. 37 Um Planejamento Energético à Longo Prazo, permite integrar e aproveitar, de forma racional, flexível e contínua, os recursos distribuídos no seu território possibilitando a produção de bens e serviços na sociedade, determinados assim onde, quando e como as grandes obras de Infraestrutura Energética, como Geração e Transmissão e a manutenção e ampliação da Distribuição vão estar e bem como o Arranjo Institucional entenderá e promoverá o uso do capital construído de forma sustentável Planejamento Energético à Longo Prazo. A capacidade do Estado criar, gerir e executar planos de investimento na área de infraestrutura de energia, esta presente nas primeiras experiências de planejamento econômico realizadas em 1945, devido à certeza, segundo Costa (1996), de que o desenvolvimento só seria alcançado por meio da industrialização, para atingir e manter relativa autonomia e não ficar na dependência de países com desenvolvimento tecnológico mais avançado. A elaboração do planejamento deve ser negociado e coordenado de forma eficiente com a sociedade, pois ele estabelece a interlocução permanente entre as esferas pública e privada e busca pelo progresso econômico e social de uma nação. Para Rezende (2010), entretanto, é somente a partir de 2007 com o Programa de Aceleração do Crescimento (PAC) ( ) e a atual Política Industrial, denominada Política de Desenvolvimento Produtivo (PDP), lançada em maio de 2008, o governo retoma os instrumentos e a capacidade de intervenção estatal, por meio do planejamento econômico ao menos no âmbito setorial em prol do desenvolvimento. Neste sentido Projeto de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro (RE-SEB), 1996, promoveu um Novo Modelo Institucional do Setor Elétrico (NMISE), com a criação de amplo arranjo institucional, dentre as quais a Empresa de Pesquisa Energética EPE, empresa pública, vinculada ao MME, instituída pela Lei n , de 15 de março de 2004, com finalidade prestar serviços na área de estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético, tais como energia elétrica, petróleo e gás natural e seus derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e eficiência energética, sendo de sua

44 responsabilidade elaborar estudos necessários para o desenvolvimento dos Planos de Expansão da Geração e Transmissão de Energia Elétrica de curto, médio e longo prazos. 38 Assim no período 2005/2009 foi adotado segundo Filho (2009), uma visão estratégica de longo prazo, horizonte de até 30 anos, com a elaboração dos Plano Nacional de Energia 2030 e a Matriz Energética Nacional 2030, ambos com uma periodicidade de atualização no mínimo a cada três anos, com o objetivo de estabelecer as políticas e as alternativas de expansão do sistema energético nacional, definidas no âmbito do CNPE- Conselho Nacional de Política Energética, órgão de assessoramento ao Presidente da República para as questões de energia do país. Por sua vez a elaboração do Plano Decenal de Expansão de Energia PDE, são atualizados anualmente e contemplam os horizontes de cenários futuros decenais, tendo a ultima versão publicada em 2014, ele incorpora uma visão integrada da expansão da demanda e da oferta de diversos energéticos para o período de 2013 a Plano Decenal de Expansão de Energia PDE , demonstra a significativa participação das fontes renováveis na matriz elétrica a partir do ano de 2016, expansão média anual de 10%, 18%, no início de 2017, para 21%, em dezembro de 2022, distribuídos basicamente entre as regiões Sudeste/Centro-Oeste, Nordeste e Sul, com destaque para as usinas eólicas, conforme a Tabela 3. Tabela 3 - Evolução da Capacidade Instalada por Fonte de Geração Fonte: (EPE, 2014) As energias renováveis exibem um crescimento médio anual de 4,7%, destacando-se o crescimento 8,5% para a energia eólica.

45 39 Entretanto o PDE indica a expansão do parque gerador, com termelétricas a gás natural a partir de 2018, totalizando MW, devido à disponibilidade e competitividade dos projetos de gás natural nos futuros leilões para compra de energia nova, apresentando um ganho substancial de participação na oferta de energia, saindo de 11% em 2013 para 16% em 2022, resultante de sua taxa média anual de crescimento de 9% no período. Por outro lado a participação do petróleo e seus derivados na oferta interna total de energia, cai de 38,5% em 2013 para 34,9% em Apesar do incremento na produção de petróleo bruto, as perspectivas de substituição da gasolina por etanol e do óleo combustível por gás natural são os principais determinantes da diminuição da participação. A metodologia empregada pela EPE, denominada planejamento estratégico ou de cenários prospectivos, consiste basicamente na construção de três cenários hipotéticos, cada qual representando hipóteses agregadas de evolução de fatores econômicos, sociais e políticos cujas consequências possam trazer algum impacto, em termos positivos ou negativos, para a oferta ou a demanda de energia no país Infraestrutura Energética. A primeira grande alteração introduzida pelo NMISE, segundo Benedito e Pinto (2011), foi a segregação das atividades relacionadas à Geração, Transmissão, Distribuição e Comercialização de Energia, antes operadas de forma conjunta por uma única empresa estatal em cada região do país, permitindo assim o desenvolvimento da cadeia produtiva de cada etapa do fornecimento de energia e a identificação dos pontos críticos da infra - estrutura energética que compõem o Sistema Elétrico Brasileiro (SIN). Segundo a ANEEL (2008) o Sistema Elétrico Brasileiro atende aproximadamente 95% da população do país, o que representa 61,5 milhões de unidades consumidoras e 99% dos municípios. O sistema é dividido em dois tipos: o Sistema Interligado Nacional (SIN) e os Sistemas Isolados. O SIN é responsável por transmitir 96,6% da eletricidade gerada no país e atende as regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste, Nordeste e parte da região Norte (ONS, 2010), A principal qualidade do SIN segundo IPEA (2012) é sua capacidade de realizar trocas de energia elétrica entre as regiões, balanceando a geração de acordo com a disponibilidade hídrica das usinas, que estão localizadas em diferentes bacias hidrográficas, com diferentes regimes hidrológicos, e sua estrutura é composta por Instalações de Conexão e Transmissão,

46 40 compreendidas em um amplo complexo de estações transformadoras e de redes de linhas de transmissão, chamado de Rede Básica de Transmissão, que conecta os consumidores à maior parte das instalações de geração existentes no País Estações Transformadoras. Segundo Arantes (2013), o acesso à Rede Básica pode ser através do seccionamento de uma linha de transmissão ou da conexão a uma subestação existente, quer seja em caráter exclusivo por meio da Instalação de Transmissão de Interesse Exclusivo de Centrais de Geração para Conexão Compartilhada (ICG), destinado a grandes produtores de energia de propriedade da concessionária de transmissão ou compartilhado através da Instalação de Transmissão de Interesse Exclusivo de Centrais de Geração para Conexão Compartilhada (IGC) de responsabilidade do Concessionário de Serviço Público de Transmissão de Energia dententor da Rede Básica e destinada a possibilitar, mediante o pagamento de encargo específico, a concexão de centrais de geração a partir de fonte eólica, biomassa ou pequenas centrais hidrelétricas. Equanto no Sistema de Distribuição podem se dar por meio de instalações de conexão de propriedade das centrais de geração Linhas de Transmissão. As Linhas de Transmissão são dimensionadas (reforço ou ampliação) conforme a oferta de energia apresentada em leilões de geração, pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), e implantada para conectar através das subestações coletoras essa energia à Rede Básica do Sistema Interligado Nacional (SIN), através de leilão especifico de linhas de transmissão e estações transformadoras. Arantes (2013) em seu estudo, demonstra, entretanto, que o primeiro Leilão de Transmissão n 008/2008, ocorrido em 12 de junho de 2008, ou seja, antes do LER 2008, que ocorreu em 14 de agosto de 2008, sobredimensionou o sistema por contemplar todas as fontes geradores habilitadas e não somente as vencedoras. Porem o sucesso das usinas eólicas nos leilões de energia, gerou um espraiamento dos pontos de geração em locais não contemplados pelo sobredimensionado realizado em 2008, gerando pontos cegos de conexão, impossibilitando o escoamento dessa energia.

47 41 Para tanto, faz-se necessária segundo EPE (2005), uma integração completa do sistema de geração, transmissão e distribuição de energia, de modo a assegurar a qualidade da prestação do serviço no tempo sem incorrer em custos proibitivos Arranjo Institucional. O Novo Modelo Institucional do Setor Elétrico (NMISE) criou um amplo arranjo institucional, compreendido em agências, empresas públicas, secretaria e conselhos para auxiliar a gestão do setor energético pelo MME, estão relacionadas abaixo: A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL): que sucedeu o Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica (DNAEE), uma autarquia vinculada ao Ministério de Minas e Energia (MME) encarregada das atividades de regulação e fiscalização das atividades relacionadas ao setor elétrico, a qual atua como interlocutora do Estado na gestão tarifária e na formulação de normas e instruções, e como mediadora de potenciais conflitos entre empresas fornecedoras e consumidores de energia. O Operador Nacional de Sistema (ONS), sucedeu o GCOI (Grupo de Controle das Operações Integradas, subordinado à Eletrobrás), é responsável pela coordenação da operação das usinas e redes de transmissão do Sistema Interligado Nacional (SIN), realiza estudos e projeções com base em dados históricos, presentes e futuros da oferta de energia elétrica e do mercado consumidor, para decidir quais usinas devem ser despachadas, opera o Newave, programa computacional que, com base em projeções, elabora cenários para a oferta de energia elétrica. Empresa de Pesquisa Energética (EPE), sucedeu O Comitê Coordenador do Planejamento da Expansão (CCPE), sua função principal é realizar o planejamento para o setor a médio e longo prazo, por meio da construção de três cenários hipotéticos, cada qual representando hipóteses agregadas de evolução de fatores econômicos, sociais e políticos cujas consequências possam trazer algum impacto, em termos positivos ou negativos, para a oferta ou a demanda de energia no país. O Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), instância de participação que engloba diferentes setores da sociedade, como acadêmicos, técnicos do governo e representantes da indústria e dos consumidores, e que busca estabelecer um debate permanente em torno de questões relacionadas à operação e expansão futura do parque energético nacional.

48 42 O Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE), cuja finalidade é monitorar o desempenho do setor e o comportamento da demanda, propondo estratégias ao CNPE com o objetivo de otimizar a utilização da energia e assegurar seu barateamento ao consumidor final.

49 3.2.3 FATOR DETERMINANTE E CONDICIONAMENTO DA VARIÁVEL AMBIENTAL. 43 O Fator Determinante é a qualificação ou desqualificação de alguma atividade, do uso de um capital natural em relação ao seu impacto ambiental, beneficio social e desenvolvimento econômico, podendo estar inseridos em estruturas de planejamento, acordos e incentivos fiscais ou no território em camadas de restrição. Enquanto Condicionamento é a resultante de circunstâncias, que deve ser observada na solução de um problema gerado pela decisão em explorar um recurso entendido como instrumentos de gestão ambiental Fator Determinante. Após a reunião sobre o Meio-Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD) em 1992 ou Rio 92, segundo MMA (2011), foi estabelecido pelas nações participantes uma agenda para desenvolver iniciativas, em escala global para reduzir os impactos ambientais no processo produtivo das atividades econômicas, definido que a emissão de gases efeito estufa, como indicador para esta redução e a possível melhoria do meio ambiente, com destaque para gás de maior quantidade resultante do processo o CO 2. Deste modo, 5 anos mais tarde, em 1997 no Japão, é aprovado o Protocolo de Kyoto, entretanto ele entra em vigor somente após 7 anos, com a ratificação depositada pela Rússia, que estabeleceu metas compulsórias para os países industrializados desenvolvidos e voluntárias aos industrializados subdesenvolvidos. Por apresentar a fixação de metas quantitativas de reduções de emissões e a criação de mecanismos para implementá-las é considerado um avanço em termos de gestão ambiental (MMA, 2011). Dentre os mecanismos de flexibilidade mais utilizados para atingir as metas estabelecidas, está o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo MDL. O MDL permite que países desenvolvidos, por meio da implantação de projetos, em países em desenvolvimento, alcancem suas metas de redução da emissão de CO 2 ou outros gases de efeito estufa. Os projetos de energia por representar 25,9 % da produção de gases do efeito estufa segundo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas IPCC (2009), são os maiores beneficiários desta estratégia ambiental, com a possibilidade de comercializar os créditos de carbono, desde que optem por fontes renováveis como a energia eólica.

50 44 Com texto O futuro que nós queremos, aprovado e publicado pelos chefes de Estado na Rio +20, enfoca a necessidade de aumentar a participação das fontes renováveis na matriz energética de todas as nações, através da elaboração de políticas públicas de grande espectro. No Brasil o setor geração de energia contribui, de acordo com MMA (2010), com 9,2% das emissões brasileiras tendo potencial de redução de 11% até 2020, podendo contribuir com meta voluntária divulgada durante a 15ª Conferência das Partes da Convenção - Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças do Clima em 2009 e reafirmada na Política Nacional sobre Mudança do Clima (PNMC). Apesar de apresentar uma matriz elétrica limpa, onde os 78,62% são de fontes renováveis enquanto 21,37 % de fontes de combustíveis fosseis, uma eventualidade climática como ocorrida em 2013, pode alterar a oferta de energia. Passando, para 42,4% de fontes renováveis e 57,6% de fontes de combustíveis fosseis. Uma tendência observada nos últimos 2 anos de balanço energético, onde houve um expressivo aumento da oferta de energia de fontes não renováveis (Tabela 4). Tabela 4 - Oferta Comparativa de Energia por Fonte Elétrica. Fontes Matriz 2014 BEN 2011 BEN 2012 BEN 2013 Hidro 67.84% 74% 14.7% 13.8% Bio 8.96% 4.7% 25.4% 24.5% Eol 1.82% 0.4% 4.1% 4.1% Totais 78,62% 78.1% 44.2% 42.4% Nuclear 1.56% 2.7% 1.5% 1.5% Carvão 2.66% 1.3% 5.6% 5.4% Petróleo 5.97% 3.6% 38.6% 39.2% Gás 11.18% 6.8% 10.1% 11.5% Totais 21.37% 14.4% 55.8% 57.6% Fonte: BEN, (2011, 2012,2013) O Balanço Energético Nacional (BEN), de acordo com a EPE (2013), tem por finalidade apresentar a contabilização relativa à oferta e ao consumo de energia no Brasil, contemplando as atividades de extração de recursos energéticos primários, sua conversão em formas secundárias, importação e exportação, a distribuição e o uso final da energia. Em 2012, de acordo com EPE (2013), a oferta interna de energia (total de energia demandada no país) aumentou 11,3 milhões de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep), anotando uma taxa de crescimento de 4,1% e atingindo 283,6 Mtep, gás natural, petróleo e derivados

51 45 responderam por 97% deste incremento, basicamente em função da redução na oferta interna de 0,9% de biomassa e de 1,9% de hidroeletricidade, contudo a redução da participação de renováveis na matriz elétrica, de 88,9% em 2011 para 84,5% em 2012, com destaque para fonte eólica que dobrou sua participação na matriz com MW. O Brasil acima da média mundial de 13,2%, as emissões associadas à matriz energética atingiram 429 milhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente (MtCO2-eq) - quase metade gerada no setor de transportes. Para Melo e Ribeiro (2012) a energia eólica devido as suas características de geração, e potencial estimado em 300GW, é alternativa mais indicada para ampliar sua participação na matriz energética como complementar com vistas a redução de emissão de carbono, podendo reduzir emissão da ordem de 17,5 Mton de CO 2 equivalente, ou seja, 51% caso fosse possível substituir a geração de termoelétricas a carvão no período de Outro cenário desenhado é apresentado em 2007 pelo Relatório revolução energética elaborado pelo Greenpeace e pelo GEPEA (Grupo de Energia da Escola Politécnica da USP) mostra que é possível desenvolver uma matriz elétrica com 88% de energias renováveis e índices de eficiência de 29% em Porem toda expectativa da exploração das fontes renováveis entre elas a eólica, esta refletida na limitação da ocupação do território, frente as intervenções associadas aos empreendimentos de características pontuais (Parques Eólicos) com escala local e regional ou lineares (linhas de transmissão) de escala regional e nacional, podendo gerar o remanejamento de grupos populacionais e à relocação de trechos dos componentes dos sistemas de transporte e de comunicação, além de exercer novas territorialidades em núcleos urbanos, comunidades tradicionais e áreas protegidas Condicionantes. Segundo Savitz (2007) e Leal (1997), sustentabilidade é a promoção do desenvolvimento econômico aliado a preservação ambiental, por meio da interdependência sistêmica e saudável dos aspectos econômico, social e ambiental, sendo organizadas em políticas públicas ou códigos empresariais e aplicados por instrumentos comando e controle ou instrumentos regulatórios, para monitorar a qualidade ambiental, regular as atividades e aplicar sanções e penalidades, via legislação e normas.

52 46 Dentre os principais instrumentos de comando e controle estipulado na Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA) está o Licenciamento Ambiental, cujo objetivo segundo MMA (2010) é eliminar a incompatibilidade entre as atividades econômicas e o meio ambiente, para que o exercício de um direito não comprometa outro igualmente importante. Segundo a Resolução Conama 237/97, o licenciamento é um processo que licencia a localização, instalação, ampliação e a operação de empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais, consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras, sendo de responsabilidade de órgãos ambientais como o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), os órgãos de meio ambiente dos estados e do Distrito Federal (Oemas) ou os órgãos municipais de meio ambiente (Ommas). Assim a licença ambiental é de acordo MMA (2010), uma autorização emitida pelo órgão público competente, concedida ao empreendedor para que exerça seu direito à livre iniciativa, desde que atendidas as precauções requeridas, a fim de resguardar o direito coletivo ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. Importante notar que, devido à natureza autorizativa da licença ambiental, essa possui caráter precário. Deste modo, para Krull (2012) a licença ambiental é o meio pelo qual se restringe a atividade econômica, tendo como finalidade a proteção da qualidade ambiental, procurando diminuir significativamente os impactos decorrentes, sendo que parte desse papel mitigador ou compensatório de impactos se dá através das condicionantes exigidas ao longo do processo de licenciamento. O descumprimento dessas condicionantes pode acarretar sanções diversas, entre as quais a cassação da licença e, consequentemente, a interrupção das atividades da atividade licenciada. É válido destacar que todo e qualquer projeto que possa causar dano ao meio ambiente, deve passar pelo devido licenciamento ambiental, cumprindo com o que diz a Resolução nº 237, de 19 de dezembro de 1997, em seu Art. 3º que trata do licenciamento ambiental para empreendimentos e atividades consideradas efetiva ou potencialmente causadoras de significativa degradação do meio ambiente dependerá de Estudo de Impacto Ambiental e respectivo Relatório de Impacto Ambiental (EIA/RIMA) (CONAMA, 2012, p. 931).

53 47 Entretanto em 2001, devido a crise energética foi publicada a Medida Provisória , que criou e instalou a Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica (CGE), do Conselho do Governo, estabelecendo diretrizes para programas de enfrentamento da referida crise. Dentre as ações tomadas foi editada Resolução CONAMA 279/2001onde no seu artigo 8º, 3º, instituiu, tendo em vista a crise energética, o licenciamento ambiental simplificado para os empreendimentos energéticos com pequeno potencial de impacto ambiental, aí incluídas as Usinas Eólicas e outras fontes alternativas de energia, determina que, ao requerer a Licença Prévia, o empreendedor apresentará o Relatório Ambiental Simplificado (RAS), com a declaração do técnico responsável enquadrando o empreendimento como de pequeno potencial de impacto ambiental. No mesmo sentido, foi publicada a Instrução Normativa IBAMA 184/2008, que estabeleceu os procedimentos para o licenciamento ambiental federal e determinou, em seu artigo 39, que o órgão ambiental federal exigirá Estudo Ambiental Simplificado e Plano de Controle Ambiental para empreendimentos de impacto pouco significativo, não especificando, contudo, que o estudo em questão seria o RAS. Porem devido as peculiaridades regionais torna-se impossível qualquer tratamento padronizado das questões socioambientais, exigindo tratamento cuidadoso dada percepção diferenciada dos impactos por parte das comunidades (indígena ou não) atingida. Comunidades diferentes percebem riscos de forma diferente, e estudos deficientes, superficiais e incompletos; subvalorização dos impactos negativos, supervalorização dos impactos positivos (como geração de emprego). Levou aos Estados como Ceará, Minas Gerais, Piauí entre outros, a obrigação de acoplar ao RAS estudos complementares adotando padrões e indicadores diferenciados para cada um. Diante das implicações, como atraso nas liberações de licenças e padronização dos dados, em julho de 2009 foi assinada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), Ministério de Minas e Energia (MME), Fórum de Secretários Estaduais para Assuntos de Energia e outras autoridades a Carta dos Ventos, documento este que define diretrizes para a fonte eólica de energia no Brasil. Segundo a diretriz VII, do referido documento, o MMA ficou responsabilizado por Definir, em conjunto com os estados, diretrizes para aperfeiçoar o processo de licenciamento ambiental em usinas eólicas (MMA, 2010).

54 4 CENÁRIOS DE PROSPEÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE PARQUES EÓLICOS. 48 Os procedimentos de investigação e identificação de um site eólico passam por uma vasta consulta de base de dados e análises técnicas, com objetivo de viabilizar um site por meio de indicadores como fator de capacidade e taxas de incerteza de vento. Entretanto o desafio futuro para geração da energia eólica está ligado ao seu o sucesso nos últimos anos, em identificar sites com altos fatores de capacidade, em regiões cada vez mais distantes dos centros de escoamento da energia que por sua vez apresentam problemas fundiários complexos. 4.1 Estudo de caso de Identificação de um Site Eólico. O projeto Tapuia (Torre ER3802) é um projeto desenvolvido pela CPFL Renováveis, está localizado no município de Coração de Jesus, Minas Gerais. O acesso se dá a partir da cidade de Belo Horizonte, por meio da BR-040 até a cidade de Paraopeba, para acessar a BR-135 passando por Curvelo até Corinto, onde a rodovia passa a ser a BR-496, seguindo pela mesma com passagem pelas cidades de Lassance, Várzea da Palma e Pirapora, onde a rota acessa a rodovia BR-365 e depois a BR-251 com destino à cidade de Coração de Jesus (Figura 11). Figura 11:Mapa localização. Fonte: (Google earth,2014)

55 49 Durante o século XVIII, segundo IBGE 2010, as incursões dos sertanistas paulistas que fugiam das margens pantanosas do rio São Francisco fundam o povoado que deu origem ao município de Coração de Jesus, território ocupado pelos índios Tapuias. Em 1774, Francisco Ferreira Leal doa ao patrimônio do Arraial Sagrado Coração de Jesus as terras que constituem hoje quase todo o território da cidade. Em 1792, foi construída a ermida do Sagrado Coração de Jesus. O arraial é elevado a distrito em 1832 e, sete anos mais tarde, passa a chamar-se Coração de Bom Jesus. Teve o nome mudado para Inconfidência e, em 1928, é denominado definitivamente Coração de Jesus. Atualmente, a extração de madeira para transformação em carvão vegetal é fonte de recursos para a economia, que se baseia, principalmente na pecuária. Sua população contempla habitantes, de acordo com o "Censo Demográfico do IBGE" (2010) e IDH é de 0,687 segundo o Atlas de Desenvolvimento Humano/PNUD (2000) Características Físicas. A área destinada à implantação do projeto, conforme figura 12, está segundo Köppen & Geiger (1928) na classe Aw Clima tropical úmido de savana (zonas de transição entre bosques e prados cuja vegetação predominante são as gramíneas). A época mais seca coincide com o inverno, tendo como precipitação máxima observada para o mês mais seco nesta estação do ano valores menores que 60 mm (Sá Júnior, 2009). Figura 12:Mapa Geomorfológico Fonte: (CPFL Renovaveis, 2014)

56 50 A vegetação observada é caracterizada por fragmentos florestais de cerrado e cerradão dispersos na paisagem local. O relevo dominado por platôs de formação arenítica, que por meio do intemperismo físico e químico dá origem ao solo arenoso, facilmente esculpido em suas bordas por processos erosivos dos riachos que afloram em seu cume, formando vales encaixados com microclima diferenciado e flora e fauna endêmicos Infra Estrutura. A região está servida pelas rodovias estaduais MG-145, MG-402, MG-202 e federais pelas BR-251 e BR-365. No projeto Tapuia, localizado no município de Coração de Jesus (MG), o ponto de conexão mais próximo estudado está localizado a aproximadamente 74 km (Figura 13), na subestação existente SE Montes Claros II (345 kv). Figura 13:Ponto de Conexão Próximo. Fonte: (CPFL Renovaveis, 2013) Procedimentos. A utilização do Atlas do Potencial Eólico Brasileiro de 2001, conjuntamente com os Atlas Estaduais são as ferramentas importantes a serem utilizadas por empreendedores, para dar início aos estudos de prospecção, pois, compila uma série de informações geográficas que orienta as campanhas de medição in loco, e assim permite refinar o potencial eólico estimado para identificar o real potencial.

57 4.1.4 Atlas Eólico de Minas Gerais. 51 O Atlas Eólico de Minas Gerais de acordo com CEMIG (2010), foi elaborado a partir de modelos digitais de terreno na resolução horizontal de 200 m x 200 m, e complementado por dados de 51 postos anemométricos equipados com anemômetros de copo e sensores de direção, como a maioria desses sensores foram instalados em estruturas não específicas para esse fim, em postes duplo T ou torres de telecomunicações, a maioria com alturas de 10 m, as medições não atenderam as normas IEC/ MEASNET. Excluindo as torres Anemométricas de Francisco Sá 1 e 2, cujos anemômetros realizaram medições a 12 m e a 30 m de altura com sensor de direção a 30 m de altura, controlados por sistema de aquisição de dados data-logger. A base de dados utilizada para elaboração do Atlas Eólico de Minas Gerais tem uma elevada representatividade quantitativa e baixa qualitativa. O modelo numérico aplicado foi o MesoMap, é um conjunto integrado de modelos de simulação atmosférica, (DHSVM, ARPS, WRF and MM5), bases de dados meteorológicos e geográficos, redes de computadores e sistemas de armazenamento desenvolvido pela TrueWind Solutions. O modelamento de mesoescala (Mesoscale Atmospheric Simulation System MASS) foi realizado na resolução horizontal de 3,6 km x 3,6 km e posterior interpolação para a resolução final por modelamento tridimensional de camada-limite (WindMap) Prospecção Eólica. O projeto situa-se na segunda região com maior potencial eólico no Estado Minas Gerais, conforme identificado no Atlas do Potencial Eólico Brasileiro MME/ELETROBRÁS (2001) e Atlas Eólico de Minas Gerais CEMIG, (2010), conforme Figura 14 Regiões com maior potencial eólico estimado.

58 52 Figura 14:Regiões com maior potencial eólico estimado. Fonte: (CEMIG,2010). Segundo Amarante, Silva e Andrade (2010), O relevo é relativamente mais suave, destacando-se a porção de chapada do rio São Francisco, nos municípios de Coração de Jesus, São João da Lagoa e Brasília de Minas, onde a velocidade média anual do vento, a 75 m de altura, varia entre 7,0 e 8,0 m/s. Com potencial para comportar a instalação de vários gigawatts, As atividades de prospecção tiveram por base a avaliação espacial dos dados contidos nos Atlas Brasileiro, com medições de vento na altura de 50m, sendo identificados pontos de interesse em locais que reunissem as seguintes características: velocidades de vento média acima de 8 m/s, infraestrutura favorável energética e logística, não estar situado em áreas de restrição ambiental ou em assentamento de reforma agrária. Dentre os locais estudados à região de Coração de Jesus, apresentou as melhores características o desenvolvimento do projeto (Figura 15).

59 53 Figura 15:Detalhamento da Região 2. Fonte: (CEMIG,2010) Situação Fundiária. A área objeto de análise compreendeu uma malha fundiária de 53 propriedades, caracterizada por atividades de agropecuária e silvicultura de eucalipto, sendo que 5 dessas propriedades num total de 1.124,79 hectares, apresentaram condições, para realizar Contratos de Locação como demonstrado na figura 16. Mapa da malha Fundiária. Foi estabelecido o arrendamento mínimo de ha. para viabilizar 100 MW. Figura 16: Mapa da Malha Fundiária. Fonte: (CPFL Renovaveis, 2014)

60 4.1.7 Medições Anemométricas. 54 Para detalhar o recurso eólico disponível foi instalada uma torre anemométrica de 100 metros de altura na área do projeto, equipada com 1 Datalogger, 3 anemômetros, 2 Windvanes, 1 Termohigrômetro e 1 Barômetro respeitando a norma International Electrotechnical Commission IEC Wind Turbines Power performance measurements of electricity producing wind turbines (Tabela 5). Tabela 5 - Tabela Resumo de Dados Medição, Torre ER3802 Tapuia Município Coração de Jesus - MG Alturas de Medição 100, 80 e 60m Latitude 16 41' 45" S Longitude 44 30' 01" W Xutm* Yutm* Altitude 775 Declinação Magnética -22 Temperatura Média Anual 24,4 C Período de Validação 12 meses início 01 Fev 2012 fim 31 Jan 2013 Taxas de Recuperação de Dados de Vento (Período de Validação) 95,2 % * Projeção UTM24S, Datum Horizontal SIRGAS2000 Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Torre. A torre utilizada na obtenção de dados é uma torre metálica estaiada de seção transversal triangular, com abertura em toda a sua extensão de 385 mm com sistema anti-torção, composta por módulos de 6000 mm soldados e calculados de acordo com carga dos equipamentos para medição eólica, construída com colunas em tubos redondos inscritos sob norma DIN 2440 e travamentos diagonais em vergalhões maciços SAE 1020, servindo a própria estrutura como escada e esteira de cabos.

61 55 Os módulos são ligados através de parafusos ASTM A325 com porcas, pall nuts. Para a instalação dos equipamentos de medição, são fornecidas as hastes necessárias e toda a estrutura é galvanizada a fogo. As Normas Aplicáveis para segurança e qualidade seguem as normas das NBR, PNB, PEB, AISC, AISI e MB-4. A Tabela 6 e a Figura 17 moestramalgumas características físicas da torre utilizada e das hastes de sustentação dos instrumentos. Tabela 6 - Tabela Resumo das Características Físicas da Torre ER3802. Fabricante CWB Torres Data de Instalação 27/01/2012 Tipo de Estrutura Treliçada de Seção Triangular Altura 100m Material Ferro Galvanizado Estaiamento Fixação a cada 12 metros de altura Anemômetros a 100, 80 e 60m, Instrumentação Windvanes a 100 e 80m, Datalogger a 14m Montantes Tubular com diâmetro de 42mm Dimensões dos Elementos Largura da Face 385mm Estruturais Distância entre Níveis 500mm Treliça Cilíndrico, Ø = 15mm Tipo Tubular, 42mm de diâmetro Haste de Fixação dos Comprimento 2300mm Anemômetros (topo) Distância entre rotor e a haste (altura) 700mm Tipo Tubular, 42mm de diâmetro Haste de Fixação dos Comprimento 2300mm Anemômetros 2, 3 e 4 Distância entre rotor e a haste (altura) 700mm Tipo Tubular, 42mm de diâmetro Haste de Fixação das Comprimento 2300mm Windvanes Distância entre rotor e a haste (altura) 700mm e Fonte: (CPFL Renovaveis, 2014). cante CWB Torres de Instalação 27/01/2012 de Estrutura Treliçada de Seção Triangular a 100m rial Ferro Galvanizado iamento Fixação a cada 12 metros de altura mentação Anemômetros a 100, 80 e 60m, windvanes a 100 e 80m, Datalogger a 14m Montantes Tubular com diâmetro de 42mm imensões dos Elementos Estruturais Largura da Face 385mm Distância entre Níveis 500mm Treliça Cilíndrico, Ø = 15mm Tipo Tubular, 42mm de diâmentro ste de Fixação dos Anemômetros (topo) Comprimento 2300mm Distância entre rotor e a haste 700mm Tipo Tubular, 42mm de diâmentro te de Fixação dos Anemômetros 2, 3 e 4 Comprimento 2300mm Distância entre rotor e a haste 700mm Tipo Tubular, 42mm de diâmentro Comprimento 2300mm Haste de Fixação das Windvanes Distância entre rotor e a haste Figura 700mm (altura) 17:Características Físicas Montagem da Torre ER3802 Fonte: (CPFL Renováveis, 2014). Esquema Torre 100 m Torre Instalada

62 4.1.9 Sensores. 56 A instrumentalização utilizou a seguinte configuração: 1 Datalogger NOMAD2 Second Wind na altura de 14 m, 3 anemômetros Thies Clima First Class alocados nas alturas de 100m, 80m e 60m, 2 Windvanes Thies Clima Compact nas alturas de 98m e 78m, 1 Termohigrômetro da Galltec KPK-ME e 1 Barômetro Setra 276 a 100m (Figura 18). O Datalogger tem a função de leitura, armazenamento e envio de dados anemométricos assim como outras variáveis de sensores transdutores. O Termohigrômetro é um transdutor de umidade relativa do ar e um transdutor de temperatura. O barômetro é um transdutor de pressão. E a Wind Vane é designada para aquisição da direção horizontal do vento. O anemômetro é designado para aquisição da componente horizontal da velocidade do vento na área de meteorologia, análise de localidades e medida de capacidade eólica para sistemas energéticos. O anemômetro pode ser fornecido sem calibração ou pode ser calibrado através dos seguintes institutos de calibração: MEASNET Calibrado através do Instituto DEWI German Energy Wind Institut Alemanha; MEASNET Calibrado através do Instituto WindGuard GmbH Alemanha. A Torre está equipada com anemômetros calibrados pela Deutsche WindGuard Wind Tunnel Services GmbH (Varel- Alemanha). O Deutsche WindGuard é um membro efetivo do MEASNET Rede Europeia de Institutos de Medição e do Deutscher Kalibrierdienst DKD ( Serviço Alemão de Calibração). Figura 18:Montagem de equipamentos no topo da torre e na haste lateral. Fonte: (Nota técnica DEA 10/13 EPE 2013)

63 Análise de Conformidade de Instalação da Torre e dos Sensores. 57 De acordo com a norma International Electrotechnical Commission IEC Wind Turbines Power performance measurements of electricity producing wind turbines, utilizada pela IEA (International Energy Agency), a distorção na velocidade do vento induzida pelas estruturas da torre e suportes de fixação dos sensores deve estar abaixo de 0.5%. A Erro! Fonte de referência não encontrada. mostra o esquema de montagem elaborado pela consultoria especializada conforme ao atendimento da norma IEC utilizado para montar a torre e instalação dos sensores. Figura 19:Esquema de Montagem da Torre ER3802. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Dados Medidos. A série de dados da Torre ER3802 é composta por informações meteorológicas organizadas em média, mínima, máxima e desvio padrão, obtidas a cada 10 minutos. Estes dados são calculados a partir de médias de 3 segundos, obtidas das informações meteorológicas coletadas com intervalo de 3 segundos Sumário Mensal de Dados Medidos. A Tabela 7 apresenta a velocidade média mensal do vento nas alturas 100m, 80m e 60m e extrapolação da velocidade do vento para 120m. A extrapolação para 120m de altura é obtida com base nas observações realizadas à 80m e 100m.

64 58 Tabela 7 - Tabela do Sumário Mensal de Dados Medidos. ER TAPUIA 2012 SUMÁRIOS MENSAIS Média de 1 Ano Meses Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Fev/12 a Fev/ Alturas de Medição 100 m Vmédia [m/s] 5,02 5,91 5,86 5,63 6,07 6,27 6,85 7,54 6,76 6,59 5,28 5,03 4,81 6,05 0,00 0,00 0,00 6,05 80 m 60 m Vmédia [m/s] 4,56 5,44 5,36 5,13 5,56 5,70 6,23 6,96 6,26 6,08 4,91 4,65 4,48 5,51 0,00 0,00 0,00 5,56 Vmédia [m/s] 4,09 4,87 4,77 4,55 4,97 4,99 5,50 6,26 5,66 5,48 4,48 4,18 4,07 4,87 0,00 0,00 0,00 4,97 Alturas de Extrapolação* Vmédia [m/s] 5,27 6,20 6,15 5,90 6,36 6,58 7,18 7,91 7,08 6,91 5,53 5,27 5,04 6,35 0,00 0,00 0,00 6, m *Usando perfil logarítimo X.XX Mês com Taxa de Recuperação inferior a 70% Fonte: (CPFL Renováveis, 2014). O sumário mostra um ciclo anual bem definido com vento mais intenso no inverno e mais fraco no verão, e incremento na velocidade do vento da ordem 21% da altura de 60m para 100m. A extrapolação da velocidade do vento de 80m e 100m para altura de 120m resultou em um incremento de aproximadamente de 5% em relação ao nível de 100m. O meses de Janeiro de 2012 e Janeiro de 2013 embora apresentem uma taxa de recuperação inferior a 70% mostram valores de velocidade de vento de acordo com a climatologia do local, como será discutido em maiores detalhes nos tópicos a seguir Taxa de recuperação de Dados. A série de dados apresentou somente uma falha contínua, de 30/12/2012 a 12/01/2013, causada por descarga atmosférica que danificou os instrumentos meteorológicos. Contudo, esta falha contínua não completou 15 dias, estando dentro do limite aceitável pelas Normas. Assim, a taxa de recuperação de dados foi de 95%, resultando em uma série de dados consistente, conforme tabela 8.

65 59 Tabela 8 - Tabela da Taxa de Recuperação de Dados [%]. ER TAPUIA Séries Originais Taxa de Recuperação dos Dados [%] Total Anual Medição Altura Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Fev/12 a Fev/13 Velocidade Direção 100,0 m 3,6 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 96,8 100,0 92,6 56,0 92,4 0,0 0,0 0,0 95,2 80,0 m 3,6 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 96,8 100,0 92,6 57,1 92,4 0,0 0,0 0,0 95,3 60,0 m 3,6 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 96,8 100,0 92,6 57,1 92,4 0,0 0,0 0,0 95,3 71,0 m 3,6 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 96,8 100,0 92,6 56,0 92,4 0,0 0,0 0,0 95,2 66,0 m 3,6 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 96,8 100,0 92,6 57,1 92,4 0,0 0,0 0,0 95,3 Dados completos ou com taxa Entre 70% e 90%. Abaixo de 70%. de recuperação acima de 90%. Tabela 1.3 Séries Originais 2012 Registros Realizados ou Válidos 2013 Total Anual Medição Altura Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Fev/12 a Fev/13 Velocidade Direção 100,0 m ,0 m ,0 m ,0 m ,0 m Dias/mês Registros Possíveis Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Histogramas e Rosa dos Ventos. O Histograma de Frequência na figura 20 mostra a distribuição de frequência do vento em classes de 0 a 14 m/s, com intervalo de 1 m/s. O gráfico apresenta a distribuição do vento em três alturas observadas e também extrapolação para 120m. A distribuição apresenta comportamento NORMAL, entre as classes de 0 à 12m/s, com maior frequência nas classes 4 a 6 m/s. Figura 20:Gráfico de Distribuição de Frequência. (CPFL Renováveis, 2014).

66 Contudo, pela figura 21, 50% das medições mostram vento com intensidade maior ou igual a 6 m/s, com a velocidade do vento aumentando com a altura. 60 Figura 21:Gráfico de Permanência do vento. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014). De acordo com a tabela 9 e figura 22, o vento na Torre ER3802 é predominante de Leste, mesma direção em que são observados os ventos mais intensos (6 a 7 m/s). Com esta informação é possível ajustar e refinar modelos de rugosidade para o quadrante predominante e configurar a simulação de layouts para o melhor aproveitamento energético. Tabela 9 - Distribuição de Frequência da Direção do Vento e Velocidade Média em cada Direção. ER TAPUIA Altura Direção do Vento Alturas de Medição 120 m Fonte: (CPFL Renováveis, 2014). Velocidade Média e Distribuição de Weibull por Direção 01/fevereiro/2012 a 31/janeiro/2013 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW m Freq [%] 0,00 3,43 5,59 11,51 28,68 21,91 12,27 2,97 2,18 1,49 1,23 1,14 1,27 1,58 1,93 0, m Freq [%] 0,00 3,61 6,33 13,45 28,71 19,72 11,39 2,96 2,01 1,52 1,23 1,12 1,32 1,64 1,95 0, Alturas de Medição 100 m V média [m/s] 0,00 4,42 4,66 5,91 7,12 6,85 5,36 4,41 4,23 3,75 3,73 3,57 3,71 3,63 3,98 0,00 80 m V média [m/s] 0,00 4,19 4,42 5,51 6,52 6,18 4,87 3,95 4,03 3,60 3,57 3,42 3,56 3,48 3,79 0,00 60 m V média [m/s] 0,00 3,92 4,10 5,00 5,77 5,39 4,33 3,62 3,77 3,38 3,38 3,23 3,39 3,30 3,57 0,00 V média [m/s] 0,00 4,64 4,88 6,18 7,45 7,17 5,61 4,62 4,44 3,96 3,92 3,76 3,91 3,81 4,17 0,00 Total

67 61 Figura 22:Rosa dos Ventos/ Windvane 78m e 98m Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Dados Medidos á longo Prazo. O regime de vento na camada limite atmosférica apresenta variações de escala espacial temporal, apresentando variabilidade diurna, sazonal e interanual distinta para cada localidade do planeta. Se uma determinada campanha de medições é realizada num período atípico, acima ou abaixo da média histórica, ela não é representativa do tempo de operação da usina eólica (cerca de 20 anos). Por isso, uma análise climatológica é realizada ajustando os dados para um período de tempo representativo da vida útil da usina, de modo a não prejudicar as estimativas de geração de energia. Com objetivo de compreender o comportamento do vento na região de estudo, os dados medidos pela torre ER3802 foram correlacionados e ajustados climatologicamente para um período de 33 anos* (1979 a 2012), a partir dos dados dos modelos meteorológicos Climate Forecast System Reanalysis (CFSR), The Modern Era Retrospective-Analysis for Research and Applications (MERRA) e Global Reanalysis Project / Department of Energy (NCEPR2/ DOE). A reanálise CFSR compreende somente o período 1979/2009, impossibilitando a correlação desta com os dados da Torre ER3802, resultando na sua exclusão do estudo. Enquanto as reanalises dos modelos NCEPR2 e MERRA compreendem o período 1979/2012, o que permitiu correlacioná-las com os dados observados. As Figuras 23 e 24 mostram que o período de medição da Torre ER3802 é representativo da climatologia da região, pois a anomalia média mensal deste período foi próximo a 0,5 m/s em

68 relação à climatologia. Assim torna-se viável completar a série observada com a climatologia dos modelos estudados. 62 Figura 23:Detalhamento 1 do Período Observado em Relação às Reanalises. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Figura 24:Detalhamento 2 do Período Observado em Relação às Reanalises. Fonte: Fonte: (CPFL Renováveis, 2014)

69 63 A reanalise NCEPR2 produziu correlações de 82% a 86% (do anemômetro superior ao inferior) enquanto MERRA obteve correlações de apenas 65 a 72%. Deste modo, a NCEPR2 se mostrou mais aderente ao completar a série observada (Figura 25). Figura 25:Correlação Linear das Reanálises CFSR, NCEPR2, MERRA. Fonte: (CPFL Renovaveis, 2014) Sumário Mensal a longo Prazo. A série de dados de longo prazo, que é a série de dados observados completada por dados de reanálise, é utilizada para avaliar o comportamento médio do vento ao longo de 33 anos ou pelo período de operação da usina eólica. A série de um ano de dados da torre Tapuia foi completada através de correlação linear, com a reanálise NCEPR2, para o período 1979/2012 (Figuras 26 e 27).

70 64 Figura 26: Dados observados x climatologia da região completa. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Figura 27: Dados observados x climatologia da região detalhe. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014)

71 65 A média total do vento a 100 m teve redução de aproximadamente 1,5% para a série de longo prazo (1979/2012) em relação à série observada no ano de 2012, como mostram a tabela 4 e a figura 28 Tabela 4 - Média de Longo Prazo Completado por Correlação Linear com a Reanálise NCEPR2. ER TAPUIA Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) Média de Longo Prazo Velocidade Média Média Climatológica de 34 Anos (jan/1979 a dez/2012) Meses Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Alturas de Extrapolação* 120 m V média [m/s] 5,47 5,72 5,61 6,13 6,21 6,60 6,92 7,19 7,22 6,66 5,84 5,46 6,25 *Usando perfil logarítimo Média Anual Alturas de Medição 100 m V média [m/s] 5,21 5,45 5,35 5,84 5,92 6,30 6,60 6,86 6,88 6,35 5,57 5,21 5,96 80 m V média [m/s] 4,79 5,01 4,92 5,37 5,44 5,79 6,06 6,30 6,33 5,84 5,12 4,78 5,48 60 m V média [m/s] 4,30 4,49 4,41 4,81 4,87 5,18 5,43 5,64 5,67 5,23 4,59 4,29 4,91 Figura 28: Climatologia do Vento jan /1979 a abr/ 2012 e Ciclo anual observado. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014)

72 Micrositing 66 O estudo micrositing tem por objetivo construir um modelo potencial eólico verificado, a partir do cruzamento de informações como topografia, uso do solo, rugosidade e os dados de vento consistidos. A base de dados para construir o modelo partiu da extração de curvas de nível do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) de 10 em 10 metros, o mapeamento de classes de uso do solo plataforma Google Earth, identificou 4 classes mapeadas Cerrado, Cerradão, Pastagens, e Solo Exposto. Em seguida, ambas as informações passaram por uma álgebra de mapas no Software especialista WAsP/MapEditor, onde foi atribuído as classes de uso de solo a rugosidade em escala espacial de 1/5.000 metros (Figura 29). Figura 29:Fluxograma de procedimentos técnicos utilizados. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014)

73 67 Em seguida os dados observados passaram por uma limpeza, utilizando os software Excel e WindFarmer, essa tarefa incide em excluir os registros incorretos, que foram causados por falha nos instrumentos meteorológicos, danificados. Posteriormente, foi extraída a área útil das propriedades locadas, com esta informação, foi simulada no software Windfarm uma potência nominal de 106 MW, com inclusão de 63 aerogeradores SIEMENS SWT HH, distância entre as turbinas 8 Ø para o eixo comprido, 3 Ø para eixo curto e um ângulo 90 para a direção do vento (Figura 30). Figura 30:Modelo de Potencial Eólico Verificado. Fonte: (CPFL Renováveis, 2014) O modelo de microescala identificou o potencial energético do site, e a partir de simulações de produção de energia com diversos modelos de aerogeradores dos mais diversos fornecedores, em 2 cenários, A com o máximo de potência possível nas propriedades (Tabela 11) e o B redução pela metade a potência (Tabela 12).

74 Tabela 5 - Cenário A 68 Fabricante A B C D E F G H I J Modelo Potência simulada (MW) Número de turbinas (Un) Produção energética ideal (GWh/ano) Eficiência topográfica (%) Eficiência de disposição (%) 2.3MW - 2.3MW - 2.0MW MW 2.7MW 3.0MW 3.0MW MW 1.7MW 2.0MW Eficiência elétrica (%) Disponibilidade (%) Outros fatores (%) Gelo e degradação pás (%) Manutenção subestação (%) Rede elétrica indisponível (%) Variação da curva de potência (%) Histerese (%) Gestão dos Setores (%) Produção energética liquida (GWh/ano) Fator de capacidade avaliado (%) P50 (GWh/ano) P90 (GWh/ano) Incerteza Total 10 anos (%) FONTE: (CPFL Renovaveis, 2014)

75 69 Tabela 6 - Cenário B Fabricante A B C D E F G H I J Modelo Potência simulada (MW) Número de turbinas (Un) Produção energética ideal (GWh/ano) Eficiência topográfica (%) Eficiência de disposição (%) 2.3MW - 2.3MW 2.0MW 3.3MW MW 3.0MW 3.0MW MW 1.7MW 2.0MW Eficiência elétrica (%) Disponibilidade (%) Outros fatores (%) Gelo e degradação pás (%) Manutenção subestação (%) Rede elétrica indisponível (%) Variação da curva de potência com a turbulência (%) Histerese (%) Gestão dos Setores (%) Produção energética anual liquida avaliada (GWh/ano) Fator de capacidade avaliado (%) P50 (GWh/ano) P90 (GWh/ano) Incerteza Total 10 anos (%) FONTE: (CPFL Renováveis, 2014) O resultado obtido após um ano de medição, conclui-se que o site não atendeu as premissas estabelecidas, como fator de capacidade acima de 50 % para viabilizar financeiramente e incerteza de vento abaixo 15 % em 10 anos para prosseguir em relação a energia.

76 4.2 DESAFIOS ATUAIS PARA DESENVOLVIMENTO NO TERRITÓRIO BRASILEIRO. 70 A ocupação do território brasileiro pela energia eólica, está ligada diretamente além do melhor potencial, a disponibilidade de terra regularizada sem restrição ambiental e pontos de conexão para escoamento dessa energia. Deste modo por meio de técnicas de geoprocessamento e análise espacial foram produzidos, dois cenários, frente aos desafios atuais que o território impõe ao desenvolvimento de projetos de energia eólica, utilizando a base de dados do SIGEL/ ANEEL, ACERVOFUNDIARIO/ INCRA e IBMA/MMA Disponibilidade de Terra Regularizada sem Restrição Ambiental. A regularização fundiária no Brasil a partir da Lei /01 de Certificação do Imóvel Rural e suas complementações, aliada a iniciativas de Estaduais, esta produzindo pela primeira vez um vasto acervo de informações espaciais do território brasileiro. O INCRA tem tomado a dianteira do processo de governança de cadastro do acervo fundiário, reconhecendo a importância de comunidades vulneráveis (quilombolas, indígenas, etc.) e questões ambientais (Unidades de Conservação) como parte complementar ao todo processo. Para os projetos de energia segundo a nota técnica N EPE-DEE-159/2007-r9, a questão da regularização fundiária abrange dois aspectos que podem inabilitar o projeto a participar de um leilão, item 5.6 Licença Ambiental, segundo a legislação ambiental vigente, notadamente a Lei Federal n 6.938/81, o Decreto Federal n /90 e as Resoluções CONAMA n 01/86, 06/87, 237/97 e 279/01, bem como a Legislação Estadual, a obtenção das licenças ambientais depende dos documentos relativos a existência cadastral e registral das propriedades as serem licenciadas, item 5.13 Direito de Usar ou Dispor do Local da EOL, onde deverá ser apresentada a prova do direito de usar ou dispor do local a ser destinado ao empreendimento, por meio da matrícula do Registro Geral do Imóvel RGI, vinculada a um Contrato de disposição do local a ser destinado ao empreendimento (ex: Contrato de Locação, Arrendamento, Comodato, etc..) Atualmente, segundo INCRA (2014), estão certificados 108,5 milhões de hectares e registro de 42 mil títulos, em sua maioria no nordeste (35.018). Entretanto essa titulação, não está, localizada nas áreas de maior potencial eólico ou de desenvolvimento dos projetos nordeste,

77 enquanto no sul o cenário apresentado é outro como demonstrado nas Figuras 31 e 32). 71

78 Figura 31:Regularização fundiária X Energia Eólica Brasil Fonte: Autor (2014) 72

79 Figura 32:Regularização fundiária X Energia Eólica Regional Fonte: Autor (2014). 73

80 Acesso ao SIN para escoamento da Energia A geração eólica desde o ano de 2009 vem sendo tratada como grande destaque entre fontes alternativas de energia, entretanto segundo Arantes (2013), o crescimento acelerado da participação da energia eólica na matriz energética brasileira, em um território servido por malhas de transmissão com baixa capilaridade, como é o caso da região Nordeste, onde se encontra o maior potencial eólico brasileiro, impossibilitou o acompanhamento do planejamento e a estrutura de transmissão, e a alternativa adota foi a instalação de transmissão de uso compartilhado, ICGs, que funcionam como estações coletoras conectando os parques ao Sistema Interligado Nacional (SIN). A EPE é responsável pelo planejamento da instalação das ICGs a partir da seguinte estrutura, primeiro identificação e classificação de fontes e potência cadastradas nos leilões, segundo identificação e classificação de fontes e potência vencedoras, terceiro identificação e seleção de empreendedores convocados que apresentaram interesse aos novos pontos de conexão através de uma Chamada Pública, quarto realização de um leilão de transmissão para a definição das empresas responsáveis pela implantação das novas instalações. Até 2013 foram realizados quatro leiloes para ICGs, 2008, 2010, 2011 e 2012, dividido por blocos, as instalações de transmissão foram planejadas para escoar a energia de novas centrais na região da Bahia, Ceará e Rio Grande do Norte, tendo como principal vencedora a Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (Chesf). Porém a Chesf apresentou grande atraso na construção das Instalações, devido a dificuldade de licenças ambientais e falhas no planejamento da EPE. Esse atraso impediu o escoamento de 2,1 GW de potência licitados de energia eólica, compreendidos em: ICG João Câmara III (RN) é responsável por conectar a energia de 26 empreendimentos (742,2MW), ICG Lagoa Nova (RN) responde por 8 parques (227,4MW), ICG Ibiapina (CE) responde por 5 projetos (150MW), ICG Morro do Chapéu (BA) responde por 3 usinas (90MW), e a ICG Igaporá (BA) responde por 8 parques (213MW). A partir deste cenário segundo Jornal Energia (2013) o MME e a Aneel resolveram limitar a participação da fonte eólica em 2013, para o leilão A-5 somente para os projetos eólicos com sistemas de transmissão existentes.

81 75 Atualmente os pontos de conexão, existentes e planejados para o acesso ao SIN, estão em sua maioria a mais de 50 km dos parques eólicos em desenvolvimento enquanto em regiões com alto potencial na região nordeste verifica-se grandes vazios não planejados, enquanto na região sul essa situação não ocorre como mostrado nas Figuras 33 e 34.

82 Figura 33: SIN X Energia Eólica Brasil Fonte: Autor (2014). 76

83 Figura 34: SIN X Energia Eólica Regional Fonte: Autor (2014). 77

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