Emissões
dos Gases Geradores do Efeito Estufa por Termelétricas no Período 2000 a
2020
1. Introdução
Nosso
objetivo neste trabalho é desenvolver a metodologia para avaliar a emissão
de termelétricas de serviço público em diferentes cenários de
crescimento econômico e de uso dessa forma de geração considerando os
diferentes combustíveis utilizáveis.
Para
isso percorremos o seguinte caminho:
1.
Obtenção
dos valores da produção associados a um Cenário Econômico de Referência;
2.
Estudo
da evolução da relação Energia Equivalente/PIB no Brasil, estudo
dessa relação para outros países em uma data recente e sua projeção
para determinar o crescimento da demanda em Energia Equivalente
associada ao PIB;
3.
Estudo
da evolução na participação da Energia Elétrica no consumo em Energia
Equivalente no Brasil.Eestudo dessa relação em outros países
em data recente e avaliação do consumo Energia elétrica;
4.
Avaliação
das perdas, das importações e da participação dos autoprodutores
visando obter a demanda de geração de energia nas centrais de serviço
público (e de autoprodutores).
5.
Avaliação
da participação das térmicas de serviço público na geração de
eletricidade.
6.
Projeção
da participação das térmicas na capacidade de geração de energia elétrica
total e da participação dos diferentes combustíveis nessa geração.
7.
Estudo
sobre a eficiência na geração e sua projeção para os diferentes
combustíveis e do consumo desses combustíveis na geração
correspondente de eletricidade.
8.
Projeção
das emissões provenientes das centrais térmicas a partir da demanda de
combustíveis e de informações do período 1990-1997 levantadas
anteriormente.
9.
Avaliação
da evolução dos fatores de capacidade global e para diferentes tipos
de usinas.
10.
Avaliação
da necessidade de incremento da Capacidade Instalada
Nota:
Os passos 9 e 10 não são necessários, a rigor, aos cálculo das emissões
e foram realizados para estimar a capacidade de geração necessária e
compara-la com a planejada. As conclusões preliminares encontram-se ao
final deste trabalho.
2. Emissões de Gases Geradores do Efeito Estufa por Termelétricas
2.1. Metodologia de Avaliação das Emissões causadoras do Efeito
Estufa
As emissões de CO2 resultantes dependem
fundamentalmente do consumo de combustíveis e de algumas particularidades
de seu uso. No longo prazo a maioria dos compostos de carbono emitidos se
degradam em CO2. No caso particular do carvão mineral de alto teor de
cinzas, como o brasileiro, faltam ainda estudos quantitativos sobre a
retenção nessas cinzas de carbono não queimado e de outros compostos
como os de enxofre.
Nessa
avaliação de impacto de longo prazo usamos, para o carvão e demais
combustíveis, dados paramétricos baseados em estudo anterior para o MCT
e PNUD para o período 1990-1997.
O
consumo de combustíveis foi convertido de tEP para TJ de acordo com índices
anuais para cada combustível de acordo com os dados de base do Balanço
Energético para cada ano.Na falta de dados específicos sobre as emissões
foram usados dados paramétricos recomendados. Os fatores usados são
mostrados na Tabela 2.1
Tabela
2.1: Parâmetros usados na avaliação das emissões
Como
primeira aproximação pode-se usar os seguintes parâmetros médios
Tabela 2.2: Emissões médias
por TJ
2.2 Evolução das Emissões
A Figura 2.1: Mostra os resultados das emissões
históricas e projetadas para o dióxido de carbono.
Figura
2.1: Emissões anuais de CO2 na geração térmica de eletricidade em
centrais de serviço público
As Figuras 2.2 a 2.5 mostram a evolução das
emissões em Gg/ano e acumuladas no período indicado para N2O, NOx, CO e
SO2 no período. Os valores
das emissões para os anos selecionados e o acumulado no período
2001/2020 são mostrados na Tabela 2.3 a 2.7 para os diversos gases
considerados
Uma avaliação mais precisa das emissões pode
ser feita, para o passado,
atribuindo valores específicos para cada central e a partir dos dados
sobre o combustível. Estes últimos estão sendo solicitados às
autoridades da área energética. Para o carvão já se dispõe de dados
sobre os combustíveis que foram utilizados em trabalho
anterior para o MCT e PNUD.
Tabela 2.3: Emissões de CO2 em gG/ano
Tabela
2.4: Emissões
N2O gG/ano
Tabela
2.5: Emissões Nox gG/ano
Tabela
2.6: Emissões CO gG/ano
Tabela
2.7: Emissões CO gG/ano
Figura 2.2: Emissões anuais de N2O na geração térmica de eletricidade
em centrais de serviço público
Figura
2.3: Emissões anuais de NOx na geração térmica de eletricidade em
centrais de serviço público
Figura 2.4: Emissões anuais de CO na geração térmica de eletricidade
em centrais de serviço público
Figura 2.5: Emissões anuais de N2O na geração térmica de eletricidade em
centrais de serviço público
3 – Conclusões e Ensaios de Sensibilidade
Estudamos, nesse trabalho o efeito na emissão de
gases geradores de efeito estufa na geração de energia elétrica em térmicas
convencionais (não nucleares) nas centrais de serviço público.Admitimos
que a participação das térmicas convencionais na geração de
eletricidade nesse tipo de centrais passaria dos atuais 6% (3% em 1995)
para 17% do total. Esta participação estaria ainda bastante abaixo da média
mundial atual, de mais de 60% de eletricidade de origem térmica
convencional.
As emissões provenientes desse tipo de central
para estariam incrementadas, em 2020 de um fator 5 em relação a 1999.
Haveria, em duas décadas, um acréscimo de cerca 0,45 t/ano de emissão
de CO2 por habitante.
A
metodologia parte diretamente da atividade econômica para chegar ao
consumo de energia total e a participação da eletricidade. Define-se uma
trajetória de introdução das térmicas e a participação dos
diferentes combustíveis considerando-se as eficiências de geração para
cada combustível. Pode-se
assim avaliar diferentes hipóteses de crescimento econômico e de consumo
e geração de eletricidade.
Na
hipótese aqui considerada a participação do gás natural seria de 10%
do total da geração nas centrais de serviço público (outros energéticos
seriam responsáveis pelos outros 7% do total). Essa hipótese apresenta
menor emissão que se a mesma participação térmica fosse obtida a
partir de outros combustíveis. No entanto, como elas serão utilizadas na
base, o possível efeito regulador que térmicas a óleo combustível e até
mesmo a carvão mineral (quando não vinculados a compromissos de produção)
fica minimizado.
O
procedimento desenvolvido auxilia a análise do impacto nas emissões
dessa ou de outras opções que venham a ser tomadas na área.
Na
hipótese aqui adotada, por exemplo, estamos supondo um incremento
significativo na eficiência das novas centrais, sobretudo devido à
possibilidade do uso da cogeração. Na ausência dessa melhoria, as emissões
estariam incrementadas em 6% no período além das projeções aqui
apresentadas. Isso representaria, no período de vinte anos, 87 milhões
de toneladas de carbono extra colocados na atmosfera.
Se
considerarmos a alternativa de uma menor na participação do gás natural
de 10% para 8%, em benefício do óleo combustível, verificamos que isso
acarretaria um acréscimo na emissão em 2020 de 3% e um acréscimo
acumulado de 35 milhões de toneladas de CO2 de gases colocadas na
atmosfera. Isto não leva em conta, entretanto, o benefício no efeito
regulador que as centrais a óleo combustível poderia propiciar,
possibilitando uma melhor utilização das centrais hidrelétricas.
A
partir de informações complementares é possível fazer variar o
incremento da utilização da capacidade instalada e avaliar o impacto líquido
de tal opção. Outra possibilidade, aberta pela metodologia, é estudar o
possível papel do incremento do comércio de energia elétrica com os países
vizinhos que também poderia permitir uma maior utilização do parque
gerador dos países.
A
disponibilidade de um modelo integrado, como o que está em elaboração,
permite facilmente fazer este tipo de simulação e, através do uso de
parâmetros técnicos adequados, torna possível obter rapidamente uma
primeira avaliação de impacto.
Poderia
ser considerado ainda, usando a metodologia desenvolvida, o efeito do uso
de biomassa na geração de eletricidade que poderia reduzir as emissões
de CO2.
Um programa de computador que possibilita fazer a
análise integrada das diferentes variáveis que influem nas emissões na
geração térmica de eletricidade estará brevemente disponível.
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