Contexto energético brasileiro

Segundo o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), o setor energético é responsável pela emissão de dois terços dos gases causadores do efeito estufa, tornando o setor um dos principais focos de articulação para mitigar as mudanças climáticas. Isso porque os padrões de produção e consumo de energia estão baseados principalmente em fontes fósseis e não-renováveis, as quais geram emissão de gases poluentes para a atmosfera terrestre. Para mudar esse padrão é necessário que se estimule o desenvolvimento e aplicação das fontes de energia renovável.

Nesse sentido, o Brasil apresenta um cenário bastante favorável em relação ao resto do mundo. Segundo o Ministério de Minas e Energia (MME), em 2022, as energias renováveis no Brasil representam 47,4% da matriz energética brasileira, ao passo que no mundo esse número cai para cerca de 14%. Em sua matriz elétrica, o Brasil possui uma forte base hídrica sendo essa responsável por 51% da matriz.

Contudo, grande parte do potencial hidrelétrico nacional está disponível em regiões muito sensíveis, tanto no quesito ambiental quanto no social. Além disso, as hidrelétricas estão baseadas em geração centralizada, apresentam crescimento limitado e as longas distâncias entre o centro de geração e o centro de consumo geram elevados custos e perdas de energia.

Adicionalmente, a segurança energética é afetada quando se depende em larga escala de energia gerada por fontes hídricas dada a variabilidade do regime de chuvas e pela redução da capacidade de estocar a água para a geração posterior de energia. Apesar de haver uma previsibilidade no período de chuvas, há momentos em que a segurança energética é afetada por situações atípicas nos períodos de chuvas. Em 2021, por exemplo, vivenciamos uma crise hídrica. Com a seca extrema experienciada naquele ano – mais uma consequência das mudanças climáticas que estamos vivenciando –, os reservatórios de água do país baixaram tanto que para garantir o fornecimento de energia para a população foi preciso acionar as térmicas de carvão, que além poluentes, causaram o aumento das contas de energia do consumidor brasileiro.

Portanto, a discussão sobre segurança energética exige repensar nesse modelo. É preciso diversificar a matriz elétrica brasileira e as soluções mais adequadas se encontram em investir em outras fontes de energia renovável e, também, ações de eficiência energética.

Outra vantagem do incentivo às outras fontes de energias renováveis é que elas permitem aproximar os centros de produção às áreas de consumo. A geração de energia elétrica a partir de pequenas centrais geradoras localizadas próximo ao centro de consumo e conectadas à rede de distribuição é definida como geração distribuída. As ações regulatórias influenciaram o crescimento da geração distribuída de energia elétrica no Brasil, tais como a que estabelece a possibilidade de compensação da energia excedente produzida por sistemas de pequeno porte. Saiba mais sobre a geração distribuída no Brasil aqui.

Mas afinal, o que são e quais são as fontes de energia renovável?

As energias renováveis, são fontes de energia que estão praticamente inesgotavelmente disponíveis dentro do horizonte temporal humano ou que se renovam de maneira rápida. As fontes de energias renováveis incluem a biomassa, energia solar, eólica, hidrelétrica, geotérmica e maremotriz.

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  Biomassa

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  Solar

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  Eólica

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  Hidrelétrica

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  Geotérmica

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  Maremotriz

Biomassa

Biomassa refere-se a todos os materiais orgânicos de origem vegetal ou animal que são usados como fontes de energia e regeneram dentro de períodos de tempo razoáveis. A forma tradicional é a combustão de biomassa como madeira ou resíduos orgânicos. É importante ressaltar que a madeira provenha de uma planta regenerativa para ser classificada como energia renovável. Além disso, queimadas e desmatamentos devem ser evitados para não destruir a biodiversidade e emitir grandes quantidades de carbono.

Formas modernas incluem a produção de biocombustíveis. O Brasil é pioneiro nesse campo e utiliza principalmente o bagaço da cana-de-açúcar. Outro tipo de energia bastante relevante para o cenário brasileiro é o biogás. Por meio de um processo fermentativo (biodigestão) que ocorre em meio anaeróbico (na ausência de oxigênio) os resíduos orgânicos são degradados a compostos mais simples, reduzindo seu poder poluente e gerando o biogás. O biogás é composto em sua maior parte de metano, e devido a isso possui um alto poder energético, podendo ser aplicado à geração de energia elétrica, térmica e à produção de biometano (como combustível veicular). No Brasil é produzido principalmente a partir de substratos vinculados ao saneamento urbano (aterros sanitários) e à cadeia de proteína animal (frigoríficos e propriedades rurais).

Solar

A energia solar é a energia proveniente do calor ou da luz do sol. Há várias formas dela, porém as duas mais comuns são a energia fotovoltaica e térmica. O funcionamento da segunda é bastante simples: Coletores solares transformam a energia do sol em calor para a utilização no aquecimento de água em residências, hotéis, clubes etc.

A energia solar fotovoltaica (Foto = que tem sua origem na palavra grega para “luz” e Voltaica = que vem de “volt” que é a unidade para medir o potencial elétrico) é utilizada para a geração de energia elétrica.
Funciona assim: As células dos módulos solares são formadas por duas camadas de materiais semicondutores, uma positiva e outra negativa. Ao atingir a célula, os fótons da luz excitam os elétrons, gerando eletricidade. Quanto maior a intensidade do sol, maior o fluxo de eletricidade. Dessa forma, a luz do sol é diretamente transformada em energia elétrica.

Devido às altas incidências de irradiação solar, o Brasil tem um enorme potencial de geração de energia desta fonte. O sistema de compensação de energia elétrica, adotado desde que a geração distribuída foi regulada no Brasil (2012), impulsionou o crescimento do setor solar fotovoltaico no país. Em 2023, a capacidade total instalada dos sistemas de energia solar fotovoltaica no Brasil alcançou um marco, tornando-se a segunda maior fonte de energia elétrica do país ultrapassando os 30 GW de potência instalada.

Eólica

Em termos muito simplificados, a energia eólica significa que a energia cinética dos movimentos do ar é utilizada para produzir eletricidade. O vento que bate nas pás do rotor aciona um gerador dentro da turbina que, por sua vez, gera eletricidade.

É distinguido entre dois tipos de energia eólica que diferem na sua localização. Eles são a energia eólica offshore (marinha) e onshore (terrestre). Como o nome sugere, a onshore utiliza o vento em terra. Na maioria dos casos, esta forma é mais barata, pois as turbinas podem ser instaladas em quase qualquer lugar, mas também são menos eficientes. A energia eólica offshore, que é ainda inexistente no Brasil, utiliza os ventos no mar. Pioneiros nesta tecnologia são países como a Alemanha, China, Dinamarca ou especialmente o Reino Unido. A vantagem é muitas vezes maior rendimento devido a ventos mais constantes e mais intensos. Por outro lado, a instalação e manutenção são muito mais onerosas e a tecnologia atual não permite que o mar no local da construção seja profundo.

O Brasil experimentou um verdadeiro boom na energia eólica desde 2010, de menos de um gigawatt de capacidade instalada em 2010 para mais de 15 GW em 2019,  e ultrapassando os 26 GW em 2023. Toda essa capacidade é terrestre, contudo, é esperado que no decorrer desta década as primeiras turbinas marinhas sejam instaladas. A maioria das turbinas estão instalada no Nordeste (RN, BA, CE) do país onde o potencial é maior.

Hidrelétrica

A energia hidrelétrica é atualmente a fonte de energia elétrica mais importante do Brasil. A técnica em si é muito antiga. Já eram usados moinhos de água e rodas d’água no Império Persa, no Império Romano ou na China antiga. No Brasil, tornou-se rapidamente a fonte mais usada nas décadas após a Segunda Guerra Mundial.

Funciona da seguinte forma: a energia potencial de água represada é transformada em energia cinética à medida que ela flui pelos dutos da usina. Assim que a água entra em contato com a turbina, essa movimenta um gerador.

No Brasil, há várias grandes centrais como a Usina Hidrelétrica de Itaipu (14 GW), a segunda maior usina do mundo em termos da capacidade instalada. Contudo, para o contexto das cooperativas de energia, as assim chamadas Centrais Geradoras Hidráulicas (CGHs) e Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) são de maior relevância. As CGHs possuem uma potência instalada de até 1 MW e as PCHs, entre 1 e 30 MW. Por serem menores, os custos de construção são muito mais baratos e os danos ambientais são menores. Portanto, o processo de licenciamento é mais simples também.

Geotérmica

Energia geotérmica ou energia geotermal consiste no processo de obtenção de energia através do calor presente no núcleo da Terra.

Abaixo da crosta terrestre existe o magma, um tipo de rocha líquida que possui elevada temperatura. A energia geotérmica representa o aproveitamento desse calor como matéria fundamental para produção de eletricidade, para o aquecimento de edifícios, de estufas etc.

O Brasil não possui áreas de fácil acesso para que seja extraída a energia geotérmica, já que as zonas com magma estão muito distantes da superfície terrestre. Por este motivo, esta fonte de energia ainda é pouco explorada no país, principalmente por ser preciso a aplicação de uma estrutura muito dispendiosa para atingir os locais considerados suficientes para a produção de eletricidade, por exemplo.

Maremotriz

É a energia que se consegue produzir a partir das ondas e marés dos oceanos. Este é considerado um meio de energia bastante caro para ser implantado em larga escala.

Pode ser usada de duas formas, como energia potencial ou cinética. A energia potencial é obtida a partir das diferenças de alturas entre as marés (baixa e alta), já a cinética aproveita as correntes marítimas.

No Brasil, um projeto piloto de energia maremotriz foi instalado em 2012 no Ceará: a Usina do Porto do Pecém. Esse projeto nasceu de uma parceria com pesquisadores do Insituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (COPPE) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e Tractebel Energia, dentro de um programa de P&D da ANEEL, contando com apoio do Governo do Estado do Ceará. O potencial teórico é de aproximadamente 100 kW para o abastecimento de energia do principal porto cearense.

Estima-se que os 8 mil quilômetros de extensão litoral no Brasil podem receber usinas de ondas suficientes para gerar 87 gigawatts. Sendo assim deste total, 20% seriam convertidos em energia elétrica, o que equivale aproximadamente a 8% da capacidade total instalada no País.

Geração distribuída no Brasil

A geração distribuída (GD) consiste, de modo geral, na geração de energia elétrica a partir de pequenas centrais geradoras localizadas próximo ao centro de consumo e conectadas à rede de distribuição. Essa produção de energia elétrica geralmente se dá por fontes renováveis ou por cogeração qualificada.

A regulamentação da Geração Distribuída no Brasil evoluiu desde 2012, conforme mostrado na linha do tempo abaixo:

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) publicou em 2012 que estabelece as condições gerais para o acesso de Micro e Minigeração distribuída (MMGD) ao sistema de distribuição de energia elétrica e introduz o Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE).

Esse sistema de compensação de energia permite que a energia gerada na com micro ou minigeração seja injetada na rede distribuidora e torne-se créditos de energia (em kWh) a serem compensados na fatura de energia do consumidor vinculado à unidade de micro ou minigeração.

Em 2015 a REN 482/2012 passou por um processo de revisão resultando na publicação da REN 687 no ano de 2015 e no ano de 2022 foi instituída a Lei 14.300, que é atualmente o instrumento jurídico em vigor que regula e dá todas as providências legais para a geração distribuída no país. A Lei 14.300/2022 entrou em vigor em 07 de janeiro de 2022 instituindo o Marco Legal da Micro e Minigeração Distribuída. Embora a REN 482/2012 tenha regulado o mercado de geração distribuída, a simples presença de uma resolução normativa da ANEEL não é adequada para assegurar a estabilidade legal necessária para o desenvolvimento sustentável da Micro e Minigeração Distribuída. Portanto, o Marco Legal proporciona um arcabouço legal mais sólido, que não apenas garante maior segurança jurídica, mas também conferem maior estabilidade e capacidade de previsão ao mercado. Conheça a Lei 14.300 em mais detalhes aqui.

Quanto às definições de micro e minigeração distribuída, segundo a Lei 14.300, a microgeração refere-se a uma central geradora de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75kW, enquanto a minigeração se refere a uma central geradora com potência instalada entre 75kW a 5MW para fontes despacháveis ou igual a 3MW para fontes não despacháveis.

Conheça mais sobre as modalidades de geração distribuída:

Autoconsumo Local: A geração de energia na própria unidade de consumo é a alternativa mais comum de geração distribuída no mercado brasileiro. Nesta modalidade, a eletricidade é produzida no mesmo local onde é consumida. Nesta modalidade, utiliza-se principalmente a fonte de energia solar fotovoltaica.

Autoconsumo Remoto: Aplicável aos consumidores que tenham mais de uma unidade de consumo no seu Cadastro de Pessoa Física (CPF) ou Cadastro Nacional de Pessoas Jurídicas (CNPJ). Sob esta alternativa, os consumidores podem compensar créditos de eletricidade em várias unidades, com uma porcentagem pré-estabelecida entre elas. Uma das vantagens deste modelo é que o sistema de produção de eletricidade pode ser localizado num local ideal para a produção. As unidades participantes devem estar dentro da mesma área de concessão, ou seja, servidas pela mesma companhia de distribuição de energia elétrica.

Geração Compartilhada: A geração compartilhada torna possível o compartilhamento de energia de micro ou minigeração entre dois ou mais consumidores desde que esses estejam organizados em um consórcio,  cooperativa, condomínio civil voluntário ou edilício, ou ainda qualquer forma de associação civil instituída para esse fim. É nesta modalidade que tornam-se possíveis as iniciativas de Energia Cooperativa. Por exemplo, as   cooperativas de geração distribuída compartilhada são constituídas por indivíduos que desejam voluntariamente unir esforços, de acordo com os princípios da cooperativa, para gerar a sua própria eletricidade através de um sistema de geração distribuída. A eletricidade produzida é compensada nas unidades de consumo dos membros da cooperativa através da medição da rede.

Empreendimento com Múltiplas Unidades Consumidoras: Esta modalidade é caracterizada por condomínios verticais ou horizontais nos quais a eletricidade gerada in loco e é compensada entre as unidades consumidoras do condomínio. Esta alternativa pode ser aplicada tanto aos condomínios residenciais quanto aos condomínios comerciais. Todas as unidades de consumo devem estar localizadas na mesma propriedade desde que essa não seja cortada por vias públicas.

Para baixar publicações sobre o assunto, acesse as publicações em nossa Biblioteca.

Como se conectar com a rede?

Para terem acesso à rede de distribuição elétrica, os sistemas de micro e minigeração devem seguir algumas etapas, conforme estabelecido pela Resolução Normativa REN 1.000/2021 que estabelece as Regras de Prestação do Serviço Público de Distribuição de Energia Elétrica que é complementada pelo módulo 3 do PRODIST (Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional). As etapas obrigatórias incluem:

1. Solicitação do Orçamento de Conexão e aporte da garantia de fiel cumprimento;
2. Emissão do orçamento de conexão;
3. Aprovação do orçamento de conexão;
4. Celebração do Contrato de Uso do Sistema de Distribuição (CUSD) e do Contrato de Compra de Energia Regulada (CCER) e pagamento;
5. Conclusão da obra (quando aplicável);
6. Vistoria;
7. Devolução da garantia de fiel cumprimento.

A Greener publicou um artigo muito bacana explicando em maiores detalhes essas etapas. Acesse aqui.