A Importância da Inserção da Bioeletricidade na Matriz Brasileira e o Leilão de Energia de Reserva.

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1 A Importância da Inserção da Bioeletricidade na Matriz Brasileira e o Leilão de Energia de Reserva. Nivalde J. de Castro 1 Guilherme de A. Dantas 2 1 Introdução A matriz elétrica brasileira é peculiar e privilegiada comparada à matriz elétrica mundial devido à predominância da hidroeletricidade. O caráter hídrico do parque gerador brasileiro garante um baixo custo de geração de eletricidade (grande parte do parque gerador encontra-se amortizado) e uma produção limpa em termos de emissões de gases do efeito estufa. Contudo, esta matriz elétrica hídrica exige uma forte coordenação do sistema elétrico pelo Operador Nacional do Sistema - ONS - devido ao risco hidrológico e ao forte gap existente entre a potência instalada e a energia firme 3 que se verifica entre o período úmido e seco do ano. Por outro lado, a necessidade de coordenação do sistema exige, cada vez mais, a presença de energia térmica que funcione como backup da geração hídrica, pois a demanda por energia elétrica no Brasil permanecerá crescendo a taxas consideráveis nos próximos anos e a expansão hidrelétrica brasileira ocorrerá sem a possibilidade de construção de grandes reservatórios, aumentando cada vez mais o risco hidrológico. 1 Professor da UFRJ e coordenador do GESEL - Grupo de Estudos do Setor Elétrico do Instituto de Economia. 2 Mestre em Economia e Política da Energia e do Ambiente pela Universidade Técnica de Lisboa e Pesquisador do GESEL/UFRJ. 3 Energia firme, grosso modo, pode ser definida como a máxima energia produzida em um período hidrológico desfavorável. 1

2 As usinas térmicas, sobretudo térmicas movidas a gás natural e a óleo diesel, complementam o sistema hídrico brasileiro. Porém, tais usinas térmicas não contribuem com a maximização da eficiência do sistema, porque como o despacho ocorre por mérito 4 estas usinas só são despachadas quando os reservatórios já se encontram em níveis reduzidos. Além disso, estas usinas não são compatíveis com a modicidade tarifária como pode ser verificado no preço da energia térmica despachada no início de 2008, superior a R$ 600,00 por MWh. A bioeletricidade sucroalcooleira, dentre suas inúmeras vantagens 5, destaca-se a de ser complementar à energia hidrelétrica. A safra sucroalcooleira coincide com o período seco entre abril e novembro, quando os reservatórios são depreciados. O atual ciclo expansivo da produção de álcool e açúcar determina um potencial significativo de oferta de energia elétrica à rede. O atual modelo do setor elétrico brasileiro apresenta algumas oportunidades para a comercialização da bioeletricidade sucroalcooleira. Entretanto, alguns fatores 6, como conexão à rede e remuneração do MWh, dificultam e limitam a inserção da bioeletricidade sucroalcooleira na matriz elétrica brasileira. Frente a estas dificuldades de inserção da bioeletricidade à matriz energética, o governo vem utilizando instrumentos específicos para superar estes problemas. O PROINFA e o leilão de fontes renováveis de energia foram dois instrumentos utilizados pelo governo para viabilizar a inserção de fontes de renováveis de energia. Como os resultados ficaram bem aquém do planejado, o governo preparase para realizar no final de abril de 2008 uma nova modalidade de leilão orientada para contratação de energia de reserva oriunda da biomassa. O objetivo deste trabalho é analisar as características da matriz de energia elétrica brasileira e a partir dessa base de conhecimento examinar o leilão de energia de reserva 2 A Base Hídrica Brasileira e a Necessidade de Complementação Em contraste com a imensa maioria dos países do mundo, os quais possuem uma matriz elétrica predominantemente térmica ou com forte presença de geração nuclear, o Brasil possui um parque gerador essencialmente hídrico resultante da exploração correta de suas potencialidades naturais. De acordo com dados levantados por Porto (2007), o Brasil possuía, no início de 2007, uma capacidade instalada de MW dos quais a potência de origem hidroelétrica era de MW, representando 78,5% da potência instalada brasileira. No entanto, no 4 A ordem do despacho é determinada pelo custo variável de cada usina. 5 Ver EPE (2006). 6 Ver Souza; Azevedo (2006) e Dantas (2008). 2

3 balanço de energia elétrica de 2007 mais de 90% da geração elétrica brasileira foi oriunda de usinas hídricas, apresentando percentual de participação de geração hidrelétrica, em nível mundial, somente inferior à Noruega. Contudo, é necessário considerar o risco hidrológico e o fato de no período seco do ano (maio a novembro) a oferta efetiva de energia é, pelas séries históricas, bastante inferior à potência hídrica instalada. Logo, a variável relevante é o percentual da potência instalada que pode ser considerada energia firme. Com um fator de carga 7 de 0,55, a potência hídrica instalada de MW representa uma energia firme de MW no período seco, enquanto que a demanda de ponta é de MW. Desta forma, torna-se nítida a necessidade da presença de energia térmica, para atuar de forma complementar e também como reserva garantindo a segurança do sistema. O parque gerador hídrico brasileiro atualmente aproveita somente 30% do potencial hidrelétrico brasileiro. Há ainda mais de 150 GW a serem explorados. No entanto, nos últimos anos tem havido uma grande dificuldade em se expandir o parque hídrico devido às restrições legais de caráter ambiental. Porém, o leilão da Usina de Santo Antônio no final de 2007, conforme assinalado por Castro; Brandão (2007) e Castro; Fernandez &Dutra (2007) representa um marco no setor elétrico brasileiro SEB - por retomar a construção de grandes hidrelétricas e o início da exploração do potencial hídrico da região amazônica a um preço extremamente competitivo. A economia brasileira encontra-se em um ciclo de expansão sólido, impondo altas taxas de crescimento da demanda de energia elétrica, o que por si só gera a necessidade de complementação adequada e eficiente da expansão do sistema elétrico para que a variável energia não se constitua em um entrave ao crescimento da economia brasileira, como ocorreu em Esta necessidade de coordenação torna-se cada vez mais complexa à medida que as novas usinas hidrelétricas que estão e estarão sendo incorporadas ao parque gerador são a fio d' água, não possuindo grandes reservatórios. É importante ressalvar que embora a dificuldade de licenciamento ambiental permaneça restringindo a expansão hídrica, a ausência de grandes reservatórios nas novas usinas é também decorrência sobretudo de uma questão física. O potencial hídrico localizado nas regiões de planalto já foi explorado e as novas construções estão localizadas na região plana do território do país inviabilizando a construção de grandes reservatórios 8. 3 O Backup Térmico do Sistema. 7 Razão entre a energia firme e a potência hídrica instalada. 8 Na Região Amazônica encontra-se o maior potencial a ser explorado, estimado em 100 mil MW. 3

4 A complementaridade às usinas hidrelétricas requerida para garantir a segurança do sistema é realizada pelo parque térmico, composto por usinas nucleares, a gás natural, óleo, etc. Contudo, dadas às diretrizes e critérios de contratação e despacho da energia térmica, a configuração hidrotérmica não maximiza a eficiência (elétrica) do sistema. As usinas térmicas, exceto as duas nucleares, são despachadas quando os reservatórios já se encontram em níveis reduzidos. Ao mesmo tempo, quando elas são acionadas provocam um custo elevado e incompatível com a modicidade tarifária. O despacho das usinas térmicas ocorre com base no critério do mérito econômico, pelo qual o custo marginal orienta a decisão do Operador Nacional do Sistema de despachar ou não a energia da usina em questão. As usinas térmicas utilizam combustíveis fósseis incorrendo em um expressivo custo variável. Desta forma, quando as mesmas são despachadas os reservatórios já se encontram em níveis reduzidos e a termoeletricidade não cumpre de forma eficiente sua função de ser o backup do sistema. As usinas térmicas são utilizadas como empreendimentos para uma geração eventual. Portanto, para que as mesmas sejam viabilizadas a contratação de energia se dá por disponibilidade e não por quantidade, ou seja, são usinas flexíveis. Por este mecanismo de contratação, o empreendedor é remunerado no montante equivalente aos seus custos fixos e o demandante se responsabiliza pelos custos variáveis com sua inerente volatilidade. Este mecanismo transfere para o consumidor os riscos sistêmicos e onera o custo da energia dado que o fornecedor do combustível fóssil cobra um custo demasiadamente alto devido ao caráter esporádico de tal geração 9. A título de exemplo, o custo variável unitário da energia térmica despachada no início de 2008 foi de R$ 616, o que dá uma dimensão do elevado custo da energia térmica e quanto a sua parcela variável é volátil. 4 A Complementariedade da Bioenergia Dentre as alternativas de complementaridade térmica ao parque hídrico, a bioeletricidade sucroalcooleira, segundo Dantas (2008), é mais adequada, viável e competitiva. A primeira vantagem comparativa se dá em relação ao período da safra sucroalcooleira (maio a novembro) que coincide com o período seco do regime hidrológico brasileiro. Este caráter complementar tende a se acentuar porque avanços da bioetecnologia têm permitido os usineiros iniciarem sua safra cada vez mais cedo. 9 Esta argumentação foi desenvolvida por Castro e Brandão (2008). 4

5 O potencial de geração de eletricidade pelo setor sucroalcooleiro é função da oferta de biomassa e da tecnologia empregada 10. Quanto à oferta de biomassa, não existe entrave à geração de um montante significativo de eletricidade porque o álcool e o açúcar atravessam um ciclo expansivo. Somente na safra 2007/08 as usinas sucroalcooleiras moeram 475 milhões de toneladas de cana. Cabe frisar que o fim das queimadas na safra sucroalcooleira irá disponibilizar uma grande quantidade de biomassa compensando uma eventual redução da oferta de bagaço com o intuito de produção de álcool de celulose. A variável fundamental da geração de bioeletricidade nos próximos anos é a tecnologia empregada. A adoção de tecnologias já viáveis economicamente é capaz de gerar 80 KWh por tonelada de cana, o que permite se vislumbrar em um horizonte de cinco anos uma potência instalada superior a MW, sendo MW de energia firme. Tecnologias mais eficientes, como a gasificação da biomassa, permitiriam a geração de até 300 KWh a serem comercializados por tonelada de cana. Por outro lado, a utilização do bagaço e da palha como combustível pode permitir a geração de aproximadamente 200 KWh com tecnologias com um custo bastante inferior a gasificação da biomassa. Portanto, através de uma análise numérica elementar os resultados deste cálculo indicam uma potência próxima à Usina de Itaipu. Esta afirmativa é corroborada pelo estudo realizado por Kitayama (2007). Ele indica que o parque hídrico brasileiro possui no período seco uma energia firme MW (não inclui importação) e na safra 2020/21 é possível se imaginar um parque gerador de bioeletricidade com a potência de MW, dos quais MW seriam energia firme a ser disponibilizada durante o período seco do ano complementando a geração hídrica. Além da complementaridade à geração hídrica, a bioeletricidade apresenta externalidades positivas no âmbito ambiental. Entretanto, tem se verificado uma considerável inércia por parte dos agentes que investem nesta atividade econômica. As causas desta inércia estão associadas ao fato de que a comercialização de energia elétrica não é o core business dos agentes do setor sucroalcooleiro. Na produção de álcool e açúcar eles operam com altas taxas de retorno, bem superiores às taxas de retorno verificadas no setor elétrico. Desta forma, é necessária a implementação por parte do Estado de políticas e instrumentos promotores da inserção da bioeletricidade sucroalcooleira. O leilão de energia de reserva é uma ação focada e direcionada para integrar o setor sucroalcooleiro ao sistema elétrico. 10 Ver Castro e Dantas (2008). 5

6 No atual modelo do setor elétrico brasileiro, a bioeletricidade pode ser comercializada através de contratos de longo prazo com as distribuidoras dentro do Ambiente de Contratação Regulada ou no Ambiente de Contratação Livre, através de contratos de médio prazo com consumidores livres e comercializadores. A bioeletricidade sucroalcooleira pode também ser contratada através de contratos bilaterais de curto prazo entre as usinas e as distribuidoras dentro dos 10% de geração distribuída que o agente distribuidor pode contratar através da realização de chamada pública. Além das formas tradicionais de contratação, existiram nos últimos anos instrumentos específicos de contratação de fontes alternativas renováveis de eletricidade, as quais incluem a biomassa. Contudo, a oferta de bioeletricidade no PROINFA foi bastante reduzida porque os usineiros tinham a crença que o preço Premium oferecido era inferior ao preço da energia termoelétrica no leilão de contratação, como acabou se verificando. Posteriormente, o leilão de contratação de energia renovável em 2007 também apresentou uma reduzida oferta de bioeletricidade, a qual foi transacionada a preços semelhantes aos dos leilões termoelétricos. O resultado insatisfatório dos mecanismos de promoção da bioeletricidade deve-se ao já mencionado fato dos agentes do setor sucroalcooleiro, acostumados com taxas de retorno na casa de 25% na produção de álcool e de açúcar, não se sensibilizarem em investir em um setor cuja taxa média de retorno do investimento encontra-se na casa dos 12%. Logo, utilizam o argumento que o preço Premium oferecido pelo governo não viabiliza economicamente a geração de bioeletricidade. Portanto, a atuação do Estado na promoção da bioeletricidade sucroalcooleira talvez necessite ir além da implementação de mecanismos de promoção baseados apenas no preço. O leilão de energia de reserva programado para o próximo dia 30 de abril terá importância fundamental na direção da promoção da bioeletricidade sucroalcooleira. 5 O Leilão de Contratação de Energia de Reserva O decreto 6.353/2008 regulamenta a contratação de energia de reserva. Ele pode ser interpretado como um seguro do sistema elétrico para eventuais descasamentos entre a demanda e a energia contratada que está sendo efetivamente gerada. O objetivo da contratação de energia de reserva é aumentar a segurança do suprimento no Sistema Interligado Nacional (SIN). A partir dos estudos realizados pela EPE, o Ministério de Minas e Energia definirá o montante de energia a ser contratado no leilão a ser realizado pela ANEEL. De acordo com as regras definidas e aprovadas poderão ofertar energia no leilão de energia reserva LER - novos empreendimentos de geração e empreendimentos 6

7 existentes que acrescentem garantia física ao SIN, estando aptos os empreendimentos existentes que não entraram em operação comercial até o dia 17 de janeiro de A contratação será formalizada através do estabelecimento de Contratos de Energia de Reserva (CER) entre os vencedores dos leilões e a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), a qual representará os agentes do consumo. Os contratos poderão ter a duração de até 35 anos podendo ser celebrados sob a forma de contratação por quantidade ou por disponibilidade (no leilão de abril próximo a contratação será por disponibilidade com contratos de 15 anos e entrega a partir de 2009 e 2010). Todos os agentes do consumo (incluindo consumidores livres e autoprodutores) deverão firmar com a CCEE um Contrato de Uso da Energia Reserva (CONUER). Figura n.º 1 Desenho Contratual: Relação entre os Agentes Distribuidoras Geradores de Energia de Reserva CER CCEE CONUER Consumidores Livres Auto Produtores Fonte: HUBNER (2008). O custo da contratação de energia de reserva será repassado aos consumidores finais de energia elétrica do SIN através do repasse do Encargo Energia de Reserva pago pelos agentes de distribuição e demais demandantes de energia na CCEE conforme estabelecerá o CONUER. Este repasse do custo da energia de reserva a todos os agentes do consumo possibilitará que se remunere o MWh da bioeletricidade com um preço superior aos dos leilões anteriores sem comprometer o objetivo basilar da modicidade tarifária, pois o acréscimo na tarifa do 7

8 consumidor final será irrisório. A figura n.º 2 apresenta como o encargo da energia de reserva será repartido entre os consumidores do mercado cativo e do mercado livre. Figura n.º 2 Desenho Contratual: Fluxo de Recursos GERADORES Receita Fixa - RF EER CONER (PLD-CVU)xMWh C ONSUMIDORES MERCADO EER = RF [(PLD-CVU)xMWh] CCEE Fonte: HUBNER (2008). Cabe frisar, que o termo energia de reserva não tem a conotação tradicional de energia que funcione como backup do sistema. Isto porque a bioeletricidade contratada possui despacho inflexível, sendo despachada independente do nível dos reservatórios, já que o despacho ocorre por ordem de mérito econômico, poupando conseqüentemente os mesmos. Desta forma, a bioeletricidade deve ser interpretada como energia adicional ao sistema, onde a energia térmica já contratada funcionará, esta sim, como o backup do sistema. Uma das conseqüências mais visíveis da adição da bioeletricidade, via LER ao sistema, será a redução da volatilidade do PLD - Preço de Liquidação das 8

9 Diferenças, que é o preço spot da energia elétrica no Brasil. Embora contratada sob o regime de disponibilidade, o custo variável da bioeletricidade tende a zero não onerando o sistema, ao mesmo tempo em que irá reduzir de forma significativa a necessidade de despacho das usinas térmicas com custo variável elevado. O número de usinas inicialmente cadastradas para o leilão de abril foi de 118 usinas totalizando uma oferta de MW, dos quais MW localizam-se no Estado de São Paulo. Deste montante, MW estão cadastrados para o produto 2009 e MW estão pré habilitados para ofertar energia para o produto Deste total, 769 MW estão escritos para os dois produtos. A quantidade de energia oferta é muito significativa e bem superior ao verificado no PROINFA e no leilão de fontes renováveis de energia. Cabe destacar que a oferta efetiva dependerá do preço teto a ser definido antes da realização do leilão. Mesmo prevalecendo esta indefinição, que pode colocar em risco o LER como ocorreu com nos leilões anteriores, há um forte interesse do governo na contratação desta energia. Este interesse manifestou-se em uma série de reuniões e formação de grupos técnicos entre o governo e os produtores. Um primeiro resultado é a grande oferta verificada no cadastramento das usinas. Desta forma, espera-se e estima-se um resultado bastante superior aos mecanismos de contratação anteriores. O preço teto a ser fixado no leilão será certamente menor que os R$ 220,00 por MWh defendido pelos agentes do setor como preço que viabiliza a bioeletricidade sucroalcooleira, mas certamente superior ao preço teto fixado no leilão de energia renovável. Além disso, tradicionais entraves estão muito próximos de uma solução como a responsabilidade pelos custos de conexão da usina a rede, tendo em vista que muitas usinas não estão conectadas por serem auto-suficientes em termos energéticos. 6 Conclusão O parque gerador brasileiro é predominantemente hídrico. Este perfil ao mesmo tempo em que tem a vantagem de gerar energia limpa e que garante a modicidade tarifária, requer uma ampla coordenação e complementação que viabilize a segurança do sistema elétrico através dos reservatórios e do parque termoelétrico. O leilão de energia de reserva é um novo instrumento para otimizar o sistema elétrico e mitigar os riscos de desequilíbrio físico e financeiro. A complementação do sistema hídrico pelas usinas térmicas movidas a combustível fóssil vem se mostrando inadequada porque as mesmas só são acionadas quando os reservatórios já se encontram em níveis muito reduzidos e incorrem em um elevado custo operacional que impacta as tarifas. 9

10 A bioeletricidade sucroalcooleira é a fonte de energia adequada e disponível para complementar a geração hídrica. Porém, tradicionalmente não tem havido uma expansão da oferta compatível com o potencial existente, possibilidades tecnológicas e com a necessidade do parque gerador brasileiro. Um fato relevante é a atitude conservadora por parte dos agentes do setor em investirem em um ramo que não possui taxas de retorno do mesmo patamar do setor sucroalcooleiro. Até mesmo programas específicos para a contratação de energia renovável não tiveram êxito na promoção da bioeletricidade devido ao elevado prêmio exigido pelos usineiros. Nestes termos, o leilão de energia de reserva poderá se tornar em mais um marco no processo de reestruturação do SEB. Com a incorporação efetiva da bioeletricidade sucroalcooleira no SEB haverá uma mitigação do risco hidrológico e tarifário que o atual modelo incorre. Pela dinâmica de fixação do preço e pagamento dos custos das usinas termoelétricas flexíveis o governo poderá oferecer um preço teto maior do que os leilões anteriores, sem comprometer a modicidade tarifária. As usinas de biomassa que participarem do leilão de energia de reserva terão como concorrentes as usinas térmicas flexíveis. Este é um elemento inovador que poderá superar a restrição dada pela taxa de retorno baixa. Bibliografia CARBONO BRASIL. Aneel recebe propostas para regulamentação do escoamento de energia de biomassa. Disponível em < Acesso em 19/02/2008. CANAL ENERGIA. Leilão de reserva atrai interesse de 118 usinas que somam MW. Disponível em < Acesso em 21/02/2008. CASTRO, Nivalde José de; BRANDÃO, Roberto. Análise dos Determinantes da Posição da Eletronorte do Leilão do Rio Madeira. Rio de Janeiro, IFE n.º de 4 de dezembro de CASTRO, Nivalde José de; BRANDÃO, Roberto. Leilões de energia nova e riscos do sistema elétrico brasileiro: uma ótica financeira. Seminário: Dos Modelos à Realidade dos Mercados de Electricidade -: União Européia e Brasil. Faculdade de Economia da Universidade do Porto. Porto,

11 CASTRO, Nivalde José de; DANTAS, Guilherme de A. A Bioeletricidade Sucroalcooleira e o Hiato entre Oferta Potencial e Oferta Efetiva. IFE n , Rio de Janeiro, 28 de fevereiro de CASTRO, Nivalde José de; FERNANDEZ, Paulo César; DUTRA, Zieli. Principais Elementos Analíticos do Leilão da Usina de Santo Antonio do Rio Madeira. IFE, nº Rio de Janeiro, 9 de janeiro de 2008 COSTA, C. Políticas de Promoção de Fontes Novas e Renováveis para Geração de Energia Elétrica: Lições da Experiência Européia para o Caso Brasileiro. Tese de Doutorado. COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro, DANTAS, Guilherme de A.. O Impacto dos Créditos de Carbono na Rentabilidade da Co-Geração Sucroalcooleira Brasileira. Dissertação de Mestrado. ISEG/Universidade Técnica de Lisboa, EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica 2006/2015. Brasília, HUBNER, N. Contratação de Energia Reserva. Ciclo de Seminários do Setor Elétrico do Gesel/UFRJ. 6 de Março de KITAYMA, O. Tecnologia e operação de unidades de bioeletricidade a partir de biomassa de cana-de-açúcar condições operacionais. Cogeração de Energia a Bagaço de Cana no Estado de São Paulo. São Paulo, PORTO, L. Energias Renováveis. In: VI FPER. São Paulo, PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA. Decreto n o /2008. Brasília, SOUZA, Z; AZEVEDO, P. Energia Elétrica Excedente no Setor Sucroalcooleiro: um estudo a partir de usinas paulistas. Revista de Economia e Sociologia Rural. Brasília- DF,