Fernando Alcoforado*
Este artigo tem por objetivo analisar: 1) a crise hídrica atual no Brasil com suas causas e consequências; 2) a crise hídrica, o risco de apagão elétrico no Brasil e suas consequências; e, 3) como evitar futuros apagões elétricos no Brasil e suas consequências. Como principal conclusão deste artigo, houve a constatação de que a crise hídrica e o consequente risco de apagão elétrico ocorreram por falhas no planejamento do setor elétrico do Brasil cujas soluções para evitar futuros apagões no fornecimento de eletricidade e suas consequências foram, também, propostas.
1. A crise hídrica, suas causas e consequências
A atual crise hídrica do Brasil é considerada a pior da história. A crise hídrica que afeta o Brasil atualmente está relacionada com a falta de chuvas que resulta de uma somatória de fatores, tais como, questões meteorológicas, má gestão de recursos hídricos, falta de infraestrutura adequada para gerir o aumento da demanda por água, políticas públicas ineficientes, não utilização de fontes alternativas para abastecimento, inexistência de conservação ambiental e falta de educação da população para promover o consumo racional da água. O desmatamento da floresta amazônica está diretamente relacionada com a falta de chuvas no País que ocorre pelo fato de o vapor de água formado nas águas tropicais do oceano Atlântico ser alimentado pela umidade da floresta amazônica. Toda essa umidade atravessa a Amazônia até encontrar o paredão da Cordilheira dos Andes. Ali, uma parte da umidade transforma-se em chuva e alimenta nascentes de grandes rios, como o Rio Amazonas. A outra parte, é direcionada para as regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil, ocasionando as chuvas.
A crise hídrica atual no Brasil e no mundo confirma os prognósticos do Painel Intergovernamental das Mudanças Climáticas (IPCC) da ONU de que com as mudanças climáticas, eventos extremos, como o que estamos vivenciando em nosso planeta, vão se tornar mais frequentes e com intensidades maiores. Apesar das evidências que vêm da ciência do clima, a política ambiental do governo Bolsonaro em vez de proteger o meio ambiente, favorece o desmatamento e queimadas pensando apenas no avanço da fronteira agrícola, do agrobusiness, que afeta o clima no Brasil. Entre as consequências da crise hídrica no Brasil estão a redução da oferta de alimentos, a diminuição do abastecimento de água para a população e o comprometimento no fornecimento de energia elétrica no Brasil. Para enfrentar a escassez de água algumas atitudes deveriam ser adotadas pelo governo brasileiro em todos os níveis, tais como utilizar a água de maneira racional, promover o reuso da água, utilizar a água da chuva, conservar as bacias hídricas e as nascentes de rios e adotar técnicas de irrigação mais eficientes.
Apesar do Brasil ser um dos países que possui a maior quantidade de água doce no mundo, com 12% do total do planeta, a falta de água é uma realidade em muitas de suas regiões. Além disso, a água não é igualmente distribuída no território brasileiro, por exemplo a região Amazônica possui 70% da reserva de água doce — e somente 7% da população— 15% da reserva de água doce fica no Centro-Oeste, 6% no Sul e no Sudeste e apenas 3% no Nordeste. A falta de água no Brasil compromete não apenas a disponibilidade de água para uso doméstico, industrial e agrícola, mas também, os reservatórios das usinas hidrelétricas acarretando sérios impactos na economia como um todo. A crise hídrica que se registra atualmente no Brasil está contribuindo para os baixos níveis de água nos reservatórios das usinas hidrelétricas responsáveis pelo fornecimento de 62% da eletricidade do Brasil.
2. A crise hídrica, o risco de apagão elétrico no Brasil e suas consequências
O Brasil enfrenta um novo período de escassez hídrica que começou em julho de 2020 quando a afluência das chuvas ficou 32% abaixo da média histórica. Nota-se que este problema tem se repetido nos últimos anos, porém não com o grau de intensidade, hoje, verificado. Como resultado, o volume da água armazenada nos reservatórios das usinas hidrelétricas entra no período seco de 2021, que se estende até novembro, com níveis de água preocupantes em seus reservatórios. É oportuno observar que houve uma crise hídrica em outubro de 2012, quando, pela primeira vez na história, o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) determinou que todas as usinas termelétricas do Brasil funcionassem a “todo vapor”, a fim de preservar o nível de água nos reservatórios. Esta foi a solução adotada para evitar o apagão elétrico em 2012.
É preciso destacar que, entre 2011 e 2020, houve grande expansão da capacidade instalada do sistema elétrico brasileiro quando houve um crescimento de 43% do parque gerador com grande diversificação uma vez que a capacidade de geração de fontes não hídricas dobrou, com destaque para as fontes térmica, eólica e solar. Assim, a capacidade de produção de energia elétrica aumentou, enquanto que a participação relativa da hidroeletricidade diminuiu. Enquanto houve expansão da capacidade de geração de eletricidade, no mesmo período, ocorreu baixo crescimento do consumo de energia elétrica com um aumento de apenas 19%, refletindo os anos de baixíssimo crescimento econômico do Brasil.
O crescimento do parque gerador brasileiro com a evolução em ritmo lento do consumo indicam que o sistema elétrico brasileiro tem folga em sua capacidade instalada. Esta diferença deve-se ao fato de que investimentos de grande porte foram decididos no passado, com base em expectativas de crescimento do consumo que não se realizaram. Mais recentemente, o mercado livre também passou a viabilizar investimentos em geração em volume expressivo, associados ao barateamento das energias eólica e solar e à fixação pelo governo de uma data limite para que novos projetos de fontes alternativas de energia e seus clientes gozem de subsídios nas tarifas de acesso à rede básica de transmissão. Pode-se concluir que, caso o consumo de eletricidade tivesse crescido em linha com o que era previsto no passado (cerca de 20% maior do que o verificado hoje), o Brasil estaria em uma situação realmente crítica, com a necessidade de um racionamento para evitar apagões.
Diante da maior crise hídrica do País em 91 anos como a que se registra atualmente, surgiu o temor de que o País possa ser obrigado, novamente, a conviver com o racionamento de energia para evitar o apagão elétrico, hipótese, até agora, negada pelo governo. Ultimamente, o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) alertou para o risco de apagões a partir de outubro, caso a produção de energia elétrica adicional não aumente, pelo menos, em 7,5%. O ONS recomendou ao governo federal que aumente o uso das termelétricas e considere importar energia de países vizinhos, já que, com a seca que afeta o país, a oferta das hidrelétricas será insuficiente. Atualmente, os reservatórios das regiões Sudeste e Centro-Oeste, que respondem por 70% da geração de energia do país, operam com 22,5% da capacidade de armazenamento. Este número está abaixo do registrado na crise energética de 2001, quando as represas encerraram agosto com 23,4% de volume de água.
Decreto do presidente Jair Bolsonaro determinou que os órgãos públicos federais deverão reduzir o consumo de energia de 10% a 20% entre setembro de 2021 e abril de 2022. O Ministério de Minas e Energia anunciou que premiará consumidores que economizarem energia elétrica. Para atenuar o problema, o presidente Jair Bolsonaro fez um apelo absurdo para as pessoas economizarem energia apagando um ponto de luz em suas casas como se isto resolvesse o problema (!!!). A solução encontrada pelo governo é péssima porque aciona as usinas termelétricas que resulta em aumento exorbitante das tarifas de energia elétrica no Brasil. O último reajuste nas bandeiras tarifárias realizado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), em junho, aumentou o custo da bandeira vermelha 2 em 52%. O valor foi de R$ 6,24 a R$ 9,49 para cada 100 kwh (quilowatts-hora) consumidos. Cálculos internos do governo apontam para a necessidade de a bandeira vermelha nível 2, hoje em R$ 9,49 para cada 100 quilowatts-hora (kWh), ser elevada para algo entre R$ 15 e R$ 20.
Em novembro, quando começa o período chuvoso, o ONS prevê que os reservatórios do Sudeste/Centro-Oeste vão chegar a 10% de sua capacidade. Para preservar água nos reservatórios das hidrelétricas, o governo vem acionando as usinas termelétricas, que são mais caras e poluentes. Também vem sendo propostas medidas excepcionais, tais como o acionamento de usinas termelétricas adicionais, a previsão de leilão para contratar usinas “reservas” de geração de energia, a ampliação da possibilidade de acionamento de usinas termelétricas sem contrato vigente de comercialização de energia, o aumento da importação de energia da Argentina e Uruguai, a operação excecional de parte dos sistemas hídricos, a flexibilização dos limites de armazenamento e vazão das usinas hidrelétricas, a flexibilização dos limites de segurança das linhas de transmissão com o objetivo de “transportar” mais energia do Nordeste e do Norte para o Sudeste e Centro-Oeste e a adoção de programa que incentivará grandes consumidores, como a indústria, a economizarem energia elétrica e deslocarem seu consumo para fora do horário de pico em troca de uma compensação financeira.
Nada assegura, entretanto, que essas medidas venham evitar a ocorrência de “apagões” demonstrando, de forma cabal e inequívoca, a incompetência dos responsáveis pelo setor elétrico brasileiro seja em termos de falta de previsão da crise hídrica, falhas no monitoramento dos reservatórios das usinas hidrelétricas e, sobretudo, incompetência no planejamento do setor elétrico elétrico brasileiro.
3. Como evitar futuros apagões elétricos no Brasil e suas consequências
O sistema elétrico interligado no Brasil, denominado Sistema Interligado Nacional (SIN), é composto por quatro grandes subsistemas, além de diversos sistemas isolados. Os subsistemas estão descritos a seguir: 1) Subsistema Sudeste/ Centro- Oeste (SE/CO) abrangendo as regiões Sudeste e Centro-Oeste, com a exceção do estado do Mato Grosso do Sul; 2) Subsistema Sul (S) abrangendo a região Sul, além do estado do Mato Grosso do Sul; 3) Subsistema Nordeste (NE) abrangendo a região Nordeste, com a exceção do estado do Maranhão; e, 4) Subsistema Norte (N) abrangendo parte dos estados do Pará, Tocantins, Maranhão, Rondônia e Acre. Apenas parte da região Norte não está conectada ao SIN, o que corresponde a 3,4% da capacidade de produção de eletricidade do país que é composto por pequenos sistemas isolados localizados principalmente na região amazônica. Nesses locais, a energia é gerada principalmente por usinas termelétricas a óleo -mais caras e mais poluentes- cujo custo é dividido com todos os consumidores de energia elétrica do Brasil, que pagam um encargo na conta de luz chamado CCC (Conta Consumo de Combustíves Fósseis) (Figura 1).
Figura 1- Sistema elétrico do Brasil
Fonte: https://journals.openedition.org/confins/10797
O sistema elétrico interligado no Brasil pode ser considerado caso excepcional no plano mundial porque é um sistema hidrotérmico de grande porte, com forte predominância de usinas hidrelétricas e com muitos proprietários, estatais e privados. O Sistema Interligado Nacional (SIN) foi instituído com o objetivo de obter o máximo aproveitamento do potencial energético brasileiro tendo em vista que seu território é muito extenso e não há usinas geradoras de energia suficientes para abastecer de forma completa, confiável e barata cada região de maneira independente.
No sistema interligado a energia que sai de cada usina geradora segue por um determinado número de linhas de transmissão que carregam grande quantidade de energia em alta tensão. Ao chegar próximo às cidades que receberão essa eletricidade, as linhas de transmissão em alta tensão suprem subestações das quais saem linhas de distribuição de média ou baixa tensão para atenderem os consumidores finais de eletricidade. Para realizar essas operações, é preciso a existência de um órgão que coordene esse trabalho, no caso o Operador Nacional do Sistema (ONS), que conta com o auxílio de 3.800 sistemas de cargas espalhados pelo País, que recebem e colocam em prática as orientações do ONS.
O sistema elétrico interligado no Brasil ou SIN (Sistema Interligado Nacional), operado pelo ONS (Operador Nacional do Sistema) é um sistema de coordenação e controle, é formado por empresas de geração e distribuição de energia situadas nas diversas regiões do Brasil. Considerando que a maior parte da produção de energia elétrica no Brasil é de origem hidráulica, os subsistemas do SIN são todos interligados entre si, de forma a aproveitar melhor a sazonalidade dos rios e permutar os excedentes de energia elétrica durante o período das cheias em cada região. No Brasil, por suas proporções continentais, se o Nordeste enfrenta períodos chuvosos e o Sul e o Sudeste passam por fortes secas, e vice-versa, é possível, por exemplo, enviar energia gerada por hidrelétricas de uma região para outra.
Além disso, locais que não são atendidos por usinas hidrelétricas podem receber a energia mais limpa e mais barata de outras localidades. Assim, o acionamento de usinas termelétricas fica restrito a períodos em que essa energia fica mais barata ou que há risco de faltar água nos reservatórios das usinas hidrelétricas. Alguém poderia perguntar: o risco de apagão elétrico poderia ser evitado? A resposta é sim com planejamento que parece que não é praticado pelo atual governo em todos os setores, inclusive pelo setor elétrico brasileiro. Para planejar o sistema elétrico do Brasil, seria necessário traçar, inicialmente, cenários sobre a evolução da demanda de eletricidade nos próximos anos (10 anos ou mais) para determinar como ela poderá ser suprida com o uso das fontes de energia existentes em operação e as novas a serem implantadas. Como no Brasil, a maior parte das fontes de energia existentes é hidrelétrica, é importante estimar estatisticamente como ocorrerão as vazões nos rios que alimentam seus reservatórios levando em conta o histórico de longo prazo de suas vazões e os períodos de estiagem que possam comprometê-las. Esta análise é fundamental para determinar, com antecipação, o que ocorrerá com o nível da água nos reservatórios das hidrelétricas e, consequentemente, estimar a energia e a potência a ser gerada por cada usina hidrelétrica.
Além de determinar o que pode ser gerado pelas usinas hidrelétricas, é preciso avaliar o nível de geração que pode ser obtido com as demais fontes de energia em operação especialmente as oriundas de energia solar e eólica que são de geração intermitente. Como a energia solar e a energia eólica são intermitentes, é preciso que seja estimada a potência disponível em cada usina durante o horizonte de planejamento levando em conta a variação dos níveis de radiação solar e da velocidade do vento, respectivamente, nos locais das usinas solar e eólica. Esta análise é fundamental para determinar, com antecipação, a energia e a potência a ser gerada por cada usina solar e eólica em operação. Tendo a estimativa da energia e potência a ser gerada por cada usina do sistema elétrico, o passo seguinte consiste em determinar a energia a ser gerada e a potência a ser instalada adicionalmente para suprir a demanda a longo prazo. Posteriormente, devem ser avaliadas as alternativas de geração de eletricidade levando em conta o tamanho mais econômico da usina, a duração de sua implantação, seus custos de investimento e de operação e suas vantagens locacionais. Devem ser escolhidas as alternativas que proporcionam a maior relação benefício/custo para o consumidor final.
Nos últimos anos, a expansão do sistema de geração de energia elétrica no Brasil ocorreu principalmente com o aumento de fontes renováveis de energia, como a energia solar e eólica que são intermitentes para suprir variações de demanda. Nos últimos anos, não houve a implantação de novas usinas hidrelétricas com os respectivos reservatórios para aumentar o fornecimento de energia. Esta expansão ocorreu com a queda na participação das usinas hidrelétricas como proporção da oferta total de energia do país, fato este que contribuiu para aumentar a vulnerabilidade na oferta de eletricidade do País. O Ministério de Minas e Energia apresentou em 2020 um plano de expansão de energia elétrica até 2026 prevendo o investimento de R$ 174 bilhões. Este investimento pode ser insuficiente caso a economia brasileira volte a crescer porque há previsão de que ocorrerá déficit na oferta de energia da ordem de 15 gigawatts em 2026.
A “crise do apagão” pode se repetir em um futuro breve no Brasil entre 2021 e 2022. Se o Brasil crescer o PIB da ordem de 2,5% a 3% ao ano enfrentará, sem dúvida, escassez de energia e preços mais elevados devido ao uso de termelétricas, ainda que os investimentos planejados se concretizem. O apagão poderá ocorrer, se não houver maior expansão das energias solar e eólica no Brasil que deveriam operar produzindo energia elétrica na quantidade necessária para compensar a queda na produção de energia hidrelétrica devido à crise hídrica. Esta seria a solução que permitiria evitar a redução no nível da água dos reservatórios das hidrelétricas e impedir o uso de termelétricas com a consequente poluição ambiental e elevação da tarifa de energia elétrica por elas provocada. É preciso que se dimensione e se implante a energia a ser gerada e potência necessárias em usinas solar e eólica para viabilizar esta solução. Paralelamente a esta solução, deveriam ser adotadas políticas de incentivo à economia de energia com a produção de equipamentos elétricos mais eficientes e de redução do consumo de eletricidade pela população e pelo setor produtivo.
É preciso, portanto, planejar a expansão do sistema elétrico e, também, coordenar a operação conjunta das usinas hidrelétricas com as fontes de energia solar e eólica e as demais usinas do sistema (termelétricas convencionais e nucleares). Com o plano do Ministério de Minas e Energia de expansão de energia elétrica até 2026, a participação das fontes de energia solar e eólica na matriz energética do Brasil deve ascender dos atuais 9% para 18% até 2026. É preciso, entretanto, que haja o aumento de capacidade dessas fontes de energia além dos 18% previstos para compensar a queda na produção de energia hidrelétrica devido à crise hídrica. Pode-se considerar, também, como solução o uso da biomassa (cavaco da madeira ou do bagaço da cana) como fonte adicional de energia a ser utilizada. Atualmente, a biomassa é responsável por 9% da matriz energética brasileira. A geração com o uso da biomassa seria feita por meio de termelétricas.
Pelo exposto, fica bastante evidenciado que o risco de apagão resultou da falta de uma estratégia de planejamento do setor elétrico que levasse em conta a ameaça de estiagem nas áreas dos reservatórios das usinas hidrelétricas, considerasse a expansão das fontes de energia eólica, solar e biomassa no nível necessário para compensar as deficiências da geração hidrelétrica tendo o propósito de manter os níveis de água dos reservatórios das hidrelétricas compatíveis com as necessidades da produção de eletricidade e, também, a adoção de políticas de incentivo à economia de energia com a produção de equipamentos elétricos mais eficientes e de redução do consumo de eletricidade pela população e pelo setor produtivo. Tem faltado, portanto, aos gestores do sistema elétrico nacional a adoção de uma política energética racional como a que acaba de ser proposta.
* Fernando Alcoforado, 81, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, engenheiro e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019) e A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021).
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