XIV CBE - MESA 3 - Volney Zanardi Junior - 24 outubro 2012
XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012
1. XIV Congresso Brasileiro de Energia
Rio de Janeiro, RJ | 25 de outubro de 2012
A Eficiência como Recurso de
Planejamento Energético no Brasil
Amilcar Guerreiro
Diretor de Estudos da Economia da Energia e do Meio Ambiente
Empresa de Pesquisa Energética - EPE
2. A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil
AGENDA
1 Setor energético brasileiro: contexto e desafios
2 Aspectos metodológicos
3 Eficiência no consumo total de energia
4 Considerações finais
3. A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil
1 Setor energético brasileiro: contexto e desafios
4. Mudança do perfil sociodemográfico do país
Indicadores 1950-80 2000-30
Mortalidade infantil (por mil) 114 < 20
Esperança de vida ao nascer (ambos os sexos) 52 anos > 72 anos
Taxa de fecundidade total (filhos por mulher) 5,6 1,9
Crescimento demográfico 2,8% ao ano 0,8% ao ano
População entre 15 e 64 anos 56% 68%
Idade mediana da população < 19 anos > 30 anos
Índice de dependência demográfica 80 48
Grau de urbanização 51% > 85%
Taxa de alfabetização (ambos os sexos) > 65% > 90%
Atividade feminina < 20% > 45%
Anos de estudo da mulher (média) >3 >9
Fontes: Alves, José Eustáquio (apresentação em power-point, maio de 2008);
ONU (http://esa.un.org/unpp) e IBGE (http://www.ibge.gov.br)
1950-1980: média censo demográficos
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012
5. População
milhões de habitantes D% ao ano
250 3.5
3.0
200
205.0
190.8 2.5
150 169.8
2.0
146.8
119.0 1.5
100
93.1
1.0
50 70.1
51.9 0.5
0 0.0
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Fontes: IBGE (censos); EPE (projeção)
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 5
6. Crescimento demográfico
D = 14 milhões de pessoas
0,7%aa 205
• equivalente a 1,4 vezes a população atual da Bélgica
191
• equivalente à população atual da Bahia
2010 2020
Fonte: EPE
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 6
7. Bônus demográfico
Brasil dependência demográfica Experiência Asiática
Contribuição estimada
Taxa de crescimento
do bônus demográfico
(% a.a.)
Região (%a.a)
bônus demográfico
PIB per
PEA Máx Mín
capita
Ásia 3,33 2,76 1,64 0,73
Leste
6,11 2,39 1,87 1,37
Asiático
Sudeste
3,8 2,90 1,81 0,91
Asiático
Sul
1,71 2,51 1,34 0,41
Asiático
Fonte: Mason, 2005.
Fonte: Elaboração Própria
Notas: (1) Bônus demográfico: é o período em que a estrutura etária da população atua no sentido de facilitar o crescimento econômico. Isso
ocorre quando há um grande contingente da população em idade produtiva e um menor percentual de crianças e idosos no total da população.
(2) Leste Asiático: China, Hong Kong, Macau, Coréia do Norte, Coréia do Sul;
(3) Sudeste Asiático: Brunei, Camboja, Timor Leste, Indonésia, Laos, Malásia, Mianmar, Filipinas, Cingapura, Tailândia, Vietnã;
(4) Sul asiático: Bangladesh, Butão, Índia, Ilhas Maldivas, Nepal, Paquistão, Sri Lanka.
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012
8. Crescimento econômico
(% ao ano)
2001-2005 2006-2010 2012-2021
PIB mundial
3,7% 3,6% 4,0%
Comércio mundial
5,5% 4,1% 5,3%
PIB Brasil
2,8% 4,4% 4,7%
Investment grade
Estabilidade econômica e política
Fonte: EPE (PDE 2021) Pré-sal
Projetos de infraestrutura
Bônus demográfico
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 8
9. Domicílios (acréscimo no período)
milhões de habitantes
milhões de domicílios
30
população
25
20
Universalização do serviço
15
Menor crescimento da população
Demanda acompanha crescimento demográfico 13,9
de uma geração atrás
Redução do10número de habitantes por domicílio
domicílios
5
Fontes: IBGE; EPE
0
1950-60 1960-70 1970-80 1980-90 1990-00 2000-10 2010-20
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 9
10. Frota de veículos leves
milhões de unidades
Frota atual (2012) 36 milhões
Frota 2021 60 milhões
Fonte: EPE
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 10
11. Consumo de energia
2011 2021 D % ao ano
Consumo final energético (milhões tep)
228,9 363,8 4,7%
Consumo de energia elétrica (TWh)
480,1 773,8 4,9%
Carga de energia [elétrica] – SIN (MWmédio)
59.534 88.921 4,1%
Acréscimo médio anual no período:
2.900 MWmédios 5 a 6 mil MW
Fontes: EPE (BEN 2012 e PDE 2021) e ONS (carga 2011)
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 11
12. A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil
2 Aspectos metodológicos
13. Eficiência energética e efeito renda
consumo final
Eficiência
Efeito renda energética
consumo final em t
Crescimento vegetativo
(crescimento demográfico;
acumulação de capital, etc.)
consumo final em to
to tempo t
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 13
14. Curva de custo potencial de iniciativas de eficiência energética
iluminação s. residencial
distribuição do vapor s. energético
2.100 veículos a gasolina
caldeiras s. energético
1.800
distribuição do vapor s. industrial
veículos a diesel
1.500
gestão energética s. industrial
manuseio e
processamento
[R$/tep]
1.200
caldeiras s. industrial
AVAs
900
geração, transferência e
retenção de calor em fornos
600 recuperação de
calor em fornos
300
0
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 20.000
[mil tep/ano]
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 14
15. Residencial
Principais variáveis
• Consumo específico de eletricidade dos equipamentos
televisores – condicionadores de ar - refrigeradores
iluminação - chuveiro elétrico - outros equipamentos
• Posse e uso dos equipamentos
• Substituição de aquecimento de água elétrico por
aquecimento solar direto e/ou gás natural
Mecanismos
• Programa Brasileiro de Etiquetagem/Selo PROCEL
• Padrões Mínimos de Eficiência Energética para
equipamentos eletrodomésticos
• Programas de orientação do consumidor
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 15
16. Residencial
Ganho de eficiência por equipamento no horizonte decenal
Televisores 2.7%
Condicionadores de ar 8.6%
Lavadoras de roupa 8.8%
Refrigeradores 9.5%
Freezers 12.8%
Lâmpadas 55.3%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 16
17. Comercial e público
Principais áreas de interesse
Condicionamento ambiental
Aquecimento direto
Refrigeração
Iluminação
Mecanismos
• Programa Brasileiro de Etiquetagem/Selo PROCEL
• Padrões Mínimos de Eficiência Energética
• Contratos de performance
• Atuação de ESCOs
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 17
18. Transportes
Principais variáveis
Evolução dos modais
Evolução da frota
Consumo específico de combustíveis líquidos
(óleo diesel; gasolina e etanol)
Cenário de evolução tecnológica
da frota de veículos leves
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 18
19. Indústria Metodologia geral da previsão do
consumo de energia
Progresso tecnológico
Competição entre fontes energéticas
Eficiência energética no uso final
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 19
20. Indústria
Exemplos de variáveis
Ferro-gusa e aço
tecnologias e rendimentos de conversão
por etapa do processo (redução, aciaria e laminação)
Cimento
kcal/kg de clínquer
Alumínio
avanço dos processos APC (anodos pré-cozidos e Sodeberg)
Química
rendimento energético por fonte e serviço energético (1);
avanço da cogeração a gás natural;
substituição tecnológica na produção de soda-cloro
(células de amálgama de mercúrio diafragma membrana)
Papel e celulose
consumo específico energia térmica e elétrica na produção de
celulose e por tipo de papel
Demais setores
rendimento energético por fonte e serviço energético (1)
(1) Calor de processo, aquecimento direto, força motriz, iluminação, eletroquímica e outros usos,
conforme abertura do Balanço de Energia Útil
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 20
21. Indústria
Mecanismos
• Programa Brasileiro de Etiquetagem/Selo PROCEL
• Programas dirigidos (ex: Procel Indústria)
• Padrões Mínimos de Eficiência Energética
• Contratos de performance
• Ação de ESCOs
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 21
22. A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil
3 Eficiência no consumo total de energia
23. Distribuição setorial do consumo final energético
Demais
setores
29%
Indústria
39%
Transportes
32%
Fonte: BEN 2012 (EPE, 2010)
Consumo setor energético incluído na indústria
Exclui consumo final não energético
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 23
24. Consumo final de energia (CFE)
2011/2021
106 tep PIB 4,7
400 CFE SEM EE 5,4
1,149
300
200 per capita 2011/2021
PIB 4,0
CFE SEM EE 4,7
100
1,175
0
2011 2016 2021
PIB: Produto Interno Bruto
CFE: Consumo Final de Energia
EE: Eficiência Energética
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 24
25. Eficiência energética
Consumo final de energia (CFE)
2011/2021
106 tep PIB 4,7
400 CFE SEM EE 5,4
eficiência
energética
COM EE 4,7 1,149
300
1,000
200 per capita 2011/2021
PIB 4,0
CFE SEM EE 4,7
100
COM EE 4,0 1,175
0
1,000
2011 2016 2021
PIB: Produto Interno Bruto
24,7 x 106 tep CFE: Consumo Final de Energia
(18,3% do aumento do CFE) EE: Eficiência Energética
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 25
26. Eficiência energética por setor
Energia conservada em 2021
Indústria 13.763 x 103 tep 56%
Transporte 8.036x 103 tep 33%
Residencial 1.507x103tep 6%
Comercial 561x103 tep 2%
Obs.: (1) indústria inclui setor energético; Contribuição de cada setor
(2) energia conservada nos setores público
e agropecuário: 826x103 tep
para o total conservado
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 26
27. Eficiência energética em 2021, por setor
Energia
Combustíveis Total
Setor Elétrica
103 tep 103 tep
GWh
Industrial (1) 17.907 12.223 13.763
Transportes 289 8.011 8.036
Comercial 5.826 60 561
Residencial 17.517 --- 1.507
Outros (2) 6.585 260 826
TOTAL 48.124 20.554 24.693
(1)Inclui setor energético Fonte: EPE
(2)Setores público e agropecuário
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 27
28. Eficiência energética em 2021
Energia elétrica
48,1 TWh
(16,3% do acréscimo do consumo)
Energia conservada equivalente
10.000 MW hidroelétricos
Combustíveis
20,6 x 106 tep
(18,8% do acréscimo do consumo)
Energia conservada equivalente
400.000 barris por dia
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 28
29. Intensidade energética
200
Canadá
180
160
140
Brasil 2021 Estados Unidos
tep/106 US$ [2000]
120 Brasil 2010
Chile Portugal
100 França Alemanha
Espanha
80 Argentina Grécia Itália
Reino Unido
60
40
20
Fonte: EPE
0
0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
US$ [2000]/ hab
Nota: valores relativos ao ano de 2007 para os países selecionados.
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 29
30. Intensidade elétrica
0,600
Canadá
0,500
0,400
Estados Unidos
kWh/US$ [2000]
0,300
Chile Brasil 2021
Espanha França
Brasil 2010
Portugal Alemanha
0,200 Grécia Itália Reino Unido
Argentina
0,100
Fonte: EPE
0,000
0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
US$ [2000]/ hab
Nota: valores relativos ao ano de 2007 para os países selecionados.
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 30
31. Consumo de eletricidade e renda
Consumo de eletricidade per capita versus PIB per capita
18,000
Canadá
16,000
14,000 EUA
12,000
kWh/hab/ano
10,000
Japão
8,000 França
Espanha Alemanha
Rússia
6,000 Grécia Reino Unido
Portugal
Itália
Brasil 2035
4,000 Chile
Brasil 2021
China Argentina
2,000
Índia Brasil 2010
0
0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000
US$ [2000] PPP/hab/ano (*)
(*) PIB per capita referenciado a US$ [2000] PPP. Os dados são relativos ao ano de 2007 para todos os países com exceção do Brasil.
Fonte: IEA, 2009: Key World Energy Statistics 2009.
Nota: o consumo de eletricidade inclui autoprodução.
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012
32. Eficiência energética em 2021
Emissões evitadas de GEE
65,7 milhões tCO2
Energia
Setor Combustíveis Total
Elétrica
Industrial (1) 9,5 24,0 33,5
Transportes 0,2 15,3 15,5
Comercial 3,1 0,2 3,3
Residencial 9,3 --- 9,3
Outros (2) 3,4 0,7 4,1
TOTAL 25,5 40,2 65,7
(1)Inclui setor energético Fonte: EPE
(2)Setores público e agropecuário
Obs.: calculado com base nos fatores médios de emissão no consumo de energia em cada setor
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 32
33. Contribuição setorial para redução das emissões
de gases de efeito estufa
Demais
setores
25%
Indústria
Transportes 51%
24%
Fonte: EPE
Exclui consumo final não energético
Setor energético incluído na indústria
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 33
34. Impacto da Eficiência Energética no Planejamento Energético Brasileiro
4 Considerações finais
35. Evolução da matriz energética 2011-2021
Obs.: considerando a demanda potencial em 2021
Oferta interna de energia
2011 272,4 Mtep
500
Eficiência energética 2021 440,7 Mtep (com conservação)
5,6%
5,3%
465,4 Mtep (sem conservação)
400
Eficiência energética
12,6%
11,9%
Outras renováveis
300 21,2% Lenha e carvão vegetal
20,1%
Hidráulica
14,6% Cana
200
15,5%
15,7% Urânio
14,7%
Carvão mineral
100 10,2%
Gás natural
31,9%
30,2%
38,6% Petróleo
0
2011 2021
Fontes: BEN 2012, PDE 2021 (EPE)
Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e agrícolas etc
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 35
36. Contribuição de cada fonte para atendimento do
aumento da demanda energética 2011-2021
Obs.: considerando a demanda potencial em 2021
Fonte Mtep %
Cana 50,7 26,3
Gás natural 40,5 21,0
Petróleo e derivados 35,3 18,3
Eficiência energética 24,7 12,8
Hidráulica 15,5 8,0
Outras renováveis 11,6 6,0
Aumento potencial da oferta
Carvão mineral 2,8 6,0 interna de energia 2011-2021
Urânio 2,8 1,5 193,0 Mtep
4ª “fonte” de energia no atendimento da expansão demanda
Fontes: BEN 2012, PDE 2021 (EPE)
Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e agrícolas etc
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 36
37. Matriz elétrica 2011 BALANÇO DE ENERGIA ELÉTRICA
Oferta 61,7 Mtep 100%
Consumo final 41,3 Mtep 67%
3% 6% Perdas na conversão 12,9 Mtep 21%
Perdas elétricas 7,5 Mtep 12%
7%
Hidráulica
8% Biomassa da cana
Outras renováveis
Gás natural
5%
Combustível nuclear
6% 65% Carvão
Outras não renováveis
Renováveis 47,0 Mtep 76%
Não renováveis 14,7 Mtep 24%
Fontes: BEN 2012 (EPE)
Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e agrícolas etc
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 37
38. Matriz elétrica 2021 BALANÇO DE ENERGIA ELÉTRICA
Obs.: considerando a demanda potencial em 2021 Oferta 109,6 Mtep 100%
Consumo final 70,7 Mtep 64,5%
4% 2% Perdas na conversão 27,4 Mtep 25,0%
6% Perdas elétricas 11,5 Mtep 10,5%
Hidráulica
Biomassa da cana
17% Outras renováveis
Eficiência energética
50% Gás natural
Combustível nuclear
4%
Carvão
8%
Outras não renováveis
9%
Renováveis 74,4 Mtep 67%
Não renováveis 31,1 Mtep 29%
Eficiência energética 4,1 Mtep 4%
Fontes: BEN 2012 (EPE)
Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e agrícolas etc
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 38
39. Contribuição de cada fonte para atendimento do
aumento da demanda de energia elétrica 2011-2021
Obs.: considerando a demanda potencial em 2021
Fonte Mtep %
Hidráulica 15,5 32,8
Gás natural 13,2 27,5
Biomassa da cana 6,0 12,6
Outras renováveis 5,8 12,2 EVOLUÇÃO DA MATRIZ ELÉTRICA
Eficiência energética 4,1 8,6 2011-2021
Combustível nuclear 2,7 5,6 Oferta + 47,9 Mtep 100%
Consumo final + 29,4 Mtep 61,4%
Carvão mineral 2,5 5,2
Perdas na conversão + 14,5 Mtep 30,2%
Outras não renováveis - 1,9 - 4,0 Perdas elétricas + 4,0 Mtep 8,4%
5ª “fonte” de energia no atendimento da expansão demanda
Fontes: BEN 2012, PDE 2021 (EPE)
Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e agrícolas etc
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 39
40. Conclusões
Mesmo considerando o efeito do aumento da renda e da
população, é possível “retirar” uma parte do consumo final por
meio de eficiência energética
A eficiência energética tem papel importante no atendimento
aos requisitos da demanda por energia, contribuindo para:
• Redução do montante de energia efetivamente consumido
• Postergação de investimentos na expansão do parque
energético
• Redução das emissões de gases de efeito estufa
• Segurança no fornecimento de energia
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 40
41. A seguir
Aperfeiçoamento de métodos, dados e critérios
• W2W: well to wheel
EPE desenvolveu estudo com o INEE
• Balanço de Energia Final
EPE desenvolveu com FGV metodologia para aferição do consumo de lenha
e carvão vegetal
• Balanço de Energia Útil
EPE realizará revisão do BEU
• Definição de prioridades e fixação de metas
MME concluiu 1ª etapa do Plano Nacional de Eficiência Energética
• Aprimoramento de metodologia para elaboração de
Curvas de Custo Potencial por setor
• Construção de banco de dados de indicadores de eficiência
energética
• Definição de protocolos de medição e verificação
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 41
42. A seguir
Desenvolvimento de mecanismos de estímulo à
eficiência
• Manutenção/reforço das ações em curso
(PROCEL, CONPET, PBE, PROESCO), inclusive aprimoramento
institucional
• Intensificação na definição de padrões de consumo para novos
equipamentos (Lei de Eficiência Energética)
• Desenvolvimento de novos mecanismos:
• leilões de eficiência energética, na área de energia elétrica
• certificação de projetos de eficiência energética
A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 42
43. Muito obrigado!
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE
http://www.epe.gov.br
Av. Rio Branco, 1 – 11o andar
20090-003 Rio de Janeiro RJ
Tel.: + 55 (21) 3512 - 3100
Fax: + 55 (21) 3512 - 3199