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Economia & Energia
Ano XVI-No 86
Julho
/Setembro de 2012
ISSN 1518-2932

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Uso do Índice de Desenvolvimento Humano como Instrumento de Projeção de Demanda de Energia Elétrica

Modelagem Matemática Simples do Desmatamento da Amazônia

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Uso do Índice de Desenvolvimento Humano como Instrumento de Projeção de Demanda de Energia Elétrica

Marcelo Gomes da Silva, Leonam dos Santos Guimarães

Eletrobras Eletronuclear S/A

mgomes@eletronuclear.gov.br

leonam@eletronuclear.gov.br

Resumo: A metodologia usual de projeção da demanda e do planejamento da expansão da geração de energia elétrica leva em conta o crescimento demográfico e a evolução esperada da atividade econômica, expressa pelo Produto Interno Bruto projetado. Neste trabalho procuramos trazer um enfoque complementar, utilizando metas mínimas esperadas para o IDH Índice de Desenvolvimento Humano, de forma a computar a demanda por consumo de eletricidade per capita necessária para atingi-las.

Palavras-chave: Planejamento, Eletricidade, Demanda, IDH 

Abstract: The conventional approach to electricity consumption forecast and generation expansion planning considers mainly population growth and projected increase in economic activity as measured by the GNP. In this paper we try to offer a complementary view, using minimum HDI (Human Developent Index) goals and calculating the additional per capita consumption required to attain them.

Keywords: Planning, Electricity, Generation, Consumption, HDI

1. Visão Geral

Tradicionalmente as projeções de expansão da demanda de energia são baseadas nas estimativas de evolução do Produto Interno Bruto PIB e da evolução demográfica. Nas nações desenvolvidas essa correlação é bastante forte, apresentando elasticidade próxima a 1. Por sua vez, a evolução do PIB é estimada em função do crescimento populacional e da expectativa de evolução da atividade econômica em geral.

Essas estimativas, aplicáveis a sociedades com grau de desenvolvimento satisfatório, deixam de contemplar um fenômeno que pode ser observado no Brasil onde, na esteira de um forte crescimento econômico, à evolução do PIB soma-se a ascensão das classes menos favorecidas, que passam a consumir bens e serviços que antes lhes eram inacessíveis.

Assim, a evolução do padrão da sociedade introduz mais uma dimensão à pressão por oferta de energia, que no nosso entendimento não é totalmente contemplada, seja pela evolução econômica (PIB), seja pelo simples crescimento populacional.

Esse trabalho visa trazer uma visão complementar ao crescimento da demanda, buscando atrelar a mesma ao crescimento do IDH (Índice de Desenvolvimento Humano), conforme definido e medido pelo PNUD (Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento). Não se trata de substituir os métodos tradicionais de planejamento, mas sim sinalizar que a evolução do padrão de vida da sociedade associada a determinadas metas mínimas desse indicador pode implicar em pressões de demanda significativas.

Como nos anos recentes um dos objetivos principais do governo brasileiro tem sido a redução do desequilíbrio na renda, buscamos com este trabalho trazer um instrumento que permita apontar, dada uma meta de IDH mínimo para os diferentes estados brasileiros, qual seria a demanda adicional de energia esperada. 

2. O Índice de Desenvolvimento Humano - IDH

O IDH é um índice estatístico composto que busca medir a qualidade de vida, estabelecendo um parâmetro comparativo entre os diversos países, regiões ou mesmo cidades. O índice foi proposto em 1990 pelo economista paquistanês Dr. Mahbub-ul-Haq e seu colega indiano Amartya Sen. Segundo esses pesquisadores, seu objetivo era mudar o foco das políticas de desenvolvimento para as pessoas, uma vez que até estas políticas eram centradas unicamente no desenvolvimento econômico.

O IDH é formado pela média de três outros índices: o índice de expectativa de vida, o índice de escolaridade e o índice de renda. Atualmente, os índices são calculados segundo as seguintes fórmulas:

Índice de expectativa de vida - IEV:

formula1

Onde EV é a expectativa de vida ao nascer.

Índice de Educação

 

formula2

Sendo

formula3

Onde

AME - anos médios de escolaridade (quantidade de anos em que um adulto de 25 anos frequentou escolas)

AEE - anos esperados de escolaridade (quantidade de anos durante os quais uma criança de 5 anos frequentará escolas)

Índice de Renda

formula4

Onde PIBpc é o PIB por paridade de poder de compra.

Por fim, o IDH é calculado pela média geométrica desses três índices:

formula5

Anualmente a ONU, elabora uma lista classificando seus países membros segundo o IDH. Apesar de sofrer algumas críticas, o IDH é a melhor referência disponível atualmente para retratar a qualidade de vida de uma população estudada, sendo amplamente utilizado tanto por agências governamentais quanto por pesquisadores.

Na lista da ONU, os países são divididos em quatro quartis, cada um abrangendo 47 países membros da ONU. Na classificação de 2011, as categorias ficaram assim definidas:

• Países com IDH muito alto  IDH entre 0,793 e 0,943 
• Países com IDH alto   IDH entre 0,698 e 0,783
• Países com IDH médio   IDH entre 0,522 e 0,698
• Países com baixo IDH   IDH entre 0,286 e 0,510

 

Com IDH de 0,718 em 2011, o Brasil situa-se em 84º lugar na lista de 2011, classificado no grupo de IDH alto.

Evidentemente, o valor agregado do IDH não captura as diferenças regionais, razão pela qual, em diversos países, dentre os quais o Brasil, o IDH é determinado também de forma desagregada, como forma de retratar as diferenças entre diversos grupos a serem estudados. No Brasil, o levantamento é feito até o nível dos municípios (IDH-M). Este fato é importante, pois nos disponibiliza o IDH segundo as unidades da federação.

Recentemente algumas proposições têm sido feitas no sentido de se agregar uma dimensão de sustentabilidade ao índice, sendo que durante a Conferência das Nações Unidas para o Crescimento Sustentável (Rio+20), o PNUD apresentou as bases conceituais para um futuro Índice de Desenvolvimento Humano Sustentável (IDHS). No entanto, ainda estamos longe de alcançar um consenso no tratamento dessa questão.

3 - IDH e Consumo de Eletricidade

 A correlação entre o IDH e o consumo de eletricidade foi identificada, entre outros por Alan Pasternak [1] e Manuel Garcia Jr. [2]. Na mesma época, Goldemberg [3] demonstrou a relevância que a energia tem como determinante do IDH, especialmente nos estágios iniciais de desenvolvimento.

Comparando o consumo per capita de eletricidade com o IDH, Pasternak observou um limite por volta de 4.000 kWh, que corresponde em sua curva a um valor de IDH de 0,9. Segundo seu estudo, “nenhum país com consumo per capita de eletricidade inferior a 4.000 kWh apresenta IDH igual ou superior a 0,9”. (Figura 1)

figura1

Figura 1 Pasternak, Global Energy Futures and Human Development: A Framework for Analysis

Pasternak investigou ainda a correlação entre IDH e consumo de energia primária e também entre IDH e renda (PIB utilizando a paridade do poder de compra). Observou, contudo, que é o consumo per capita de eletricidade o indicador que apresenta a correlação mais forte.

O trabalho de Pasternak foi refinado por Manuel Garcia Jr [2], que propôs outro ajuste à curva, na forma de uma função tangente hiperbólica. 

Em 2010 Samantha DeMartino e David Le Blanc [4] analisaram a trajetória de desenvolvimento dos vintes países mais populosos ao longo de 30 anos (1975 a 2005), mostrando que a mesma se ao longo da curva proposta por Pasternak apresentada  a baixo. (Figura 2)

figura2

Figura 2 - Trajetória de desenvolvimento dos vintes países mais populosos ao longo de 30 anos [4]

Esta constatação é especialmente importante, pois demonstra que mesmo em sociedades com características marcadamente distintas, a evolução do IDH e do consumo per capita de energia ao longo do tempo se de forma semelhante, seguindo a curva. Este fato nos permite usar esse instrumento para prever a demanda de energia necessária a partir de uma meta para o IDH futuro.

O trabalho de DeMartino e Le Blanc adotou o consumo total de energia. A partir de dados da Agência Internacional de Energia (AIE), podemos replicar este resultado para o consumo de eletricidade. Para elaborar o gráfico abaixo, selecionamos alguns países representativos, Chile, Coréia do Sul, França e USA (dados de 1980 a 2008) e Brasil (dados de 2000 a 2008) [5]. Permanece evidente a constatação de Samantha DeMartino e David Le Blanc. (Figura 3)

figura3

Figura 3 – Evolução do IDH e do consumo per capita de eletricidade, de 1980 a 2008

No presente estudo, diferentemente de Pasternak e DeMartino/Le Blanc, que modelaram toda a curva por meio de uma equação logarítmica ou de Garcia Jr, que o fez por função tangente hiperbólica, vamos nos ater à faixa compreendida entre os IDHs 0,75 e 0,9, região predominantemente linear, o que simplificará a modelagem. 

4 - O Contexto Brasileiro

Conforme visto, a evolução da qualidade de vida da sociedade, traduzida pelo IDH, apresenta uma correlação estreita com o consumo de eletricidade per capita. Como dispomos no Brasil do indicador de IDH desagregado, podemos adotar nos estados brasileiros o mesmo raciocínio usado na comparação entre diferentes países. Assim, é possível traçar a curva IDH vs. Consumo de eletricidade per capita.

Para o presente estudo, os dados de IDH por estado foram obtidos do UNDP 2005 [6] e o consumo de eletricidade foi obtido no Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2011 da Empresa de Pesquisa Energética EPE [7].

Temos a seguir a Tabela 1 que mostra o IDH e o consumo per capta de eletricidade nos estados brasileiros. 

tabela1

Tabela 1 – IDH e Consumo per capita de eletricidade nos estados brasileiros

A partir desses dados, pudemos traçar uma curva IDH × Consumo de Eletricidade para os estados brasileiros. Como os índices então todos em uma região aproximadamente linear da curva, foi possível proceder a um ajuste linear, o que facilitará a modelagem dos dados:

IDH e Consumo anual total per capita

figura4

Figura 4 –IDH e consumo per capita de eletricidade dos estados brasileiros (2011)

 

A reta indica a linha de tendência, determinada pela equação

formula6

A partir dessa curva, validada pela constatação já mencionada de que a correlação entre consumo e IDH também se observa dinamicamente, é possível montar uma planilha onde se calcula, para um dado IDH Meta, qual o consumo adicional de eletricidade esperado em estados brasileiros. Assim, por exemplo, se especificarmos um IDH mínimo no Brasil de 0,75, teremos aumento de consumo naqueles estados que apresentam índices inferiores a essa meta, no caso a região sinalizada em amarelo na tabela a seguir:

figura2 

Tabela 2 – IDH e Consumo per capita de eletricidade nos estados brasileiros

 

Note-se que alguns Estados, muito embora apresentem IDH inferior a 0,75, apresentam um consumo per capita superior ao calculado na curva. Nestes casos, não consideramos os novos valores de consumo em nossas totalizações. Assim, estabelecer uma meta de IDH mínimo de 0,75 no Brasil implicaria em elevão de consumo em seis Estados: Alagoas, Ceará, Paraíba, Pernambuco e Piauí (região em amarelo na tabela), o que resultaria em um consumo adicional de 5.100 GWh/ano.

Este modelo foi calculado para os valores de meta de IDH entre 0,75 e 0,9, com incremento de 0,005. Para cada um desses casos foi apurado o consumo adicional de energia, Estado a Estado, como no caso acima. Esta totalização é apresentada na curva abaixo.

figura5 

Figura 5 Consumo adicional em função do IDH mínimo

 

Essa curva mostra o grande porte do desafio que o setor elétrico brasileiro tem pela frente. Por exemplo, um alvo de 0,8 para o IDH mínimo, correspondente aos estados de Goiás e Minas Gerais, implica em um acréscimo de consumo de 50.500 GWh/ano. Para se ter uma idéia, isso equivaleria a cerca de 5 usinas nucleares do porte de Angra 2. 

5 - Adicionando a variável tempo

A curva levantada na seção anterior foi calculada com base no número de habitantes em cada Estado da Federação computado no censo de 2011. Isso significa que os valores de geração obtidos representam na realidade um déficit na data de hoje em vista dos diversos valores para o IDH Meta.

A introdução da variável tempo no modelo traz uma complexidade adicional, pois seria necessário levantar a expectativa de evolução demográfica em cada Estado individualmente, o que foge ao escopo do presente trabalho. O que faremos é adotar de forma homogênea as premissas de crescimento populacional calculadas pelo IBGE, e utilizadas pela Empresa de Pesquisa Energética no seu PNE 2030 [9].

Assim, adotaremos para todos os Estados a mesma taxa de crescimento populacional de 1,1% de 2012 a 2020, e de 0,8% de 2020 a 2030.

Tomando 2030 como data alvo para atingimento do IDH Meta e calculando a população de cada Estado neste ano segundo essas taxas de crescimento, podemos calcular uma nova curva. O consumo adicional foi calculado:

      Consumo adicional = Cpc2030 x Pop2030 - Cpc2011 x Pop2011

Onde Cpcano é o consumo per capita no ano e Popano é a População do Estado no ano. Adotamos a premissa, nesse primeiro modelo, de que para os estados onde o IDH já é igual ou superior à meta não haverá aumento do consumo per capita.

Cpc2030 = Cpc2011

Temos então a curva de demanda adicional a ser atendida até 2030 para os diversos alvos de IDH na Figura 6:

figura6

Figura 6 – Consumo adicional em função do IDH mínimo 2030 

Podemos ver que para um IDH Meta mínimo de 0,8 a ser atingido em 2030 corresponde um aumento de consumo de quase 142 mil GWh anuais. Isso, considerando-se apenas o aumento de consumo per capita nos Estados com IDH inferior a essa meta, e o crescimento vegetativo nos demais.

6 - O PNE 2030

Com base nessa curva, podemos confrontar nossas conclusões com o Plano Nacional de Energia (PNE 2030). O plano aponta para 2030 as seguintes demandas adicionais, conforme os cenários adotados (demandas finais do PNE2030 deduzidas do consumo atual, de 455TWh):

tabela4a

Aparentemente, essas projeções comportariam o atingimento de um patamar mínimo de IDH Meta adequado. Mesmo no cenário de menor crescimento, o “C”, estaria coberta a meta de IDH > 0,88 em todos os Estados. Contudo, o crescimento do consumo per capita não se verifica apenas nos Estados com menor IDH. Boa parte desse crescimento ocorrerá nos Estados mais desenvolvidos da Federação. Persiste então o risco de chegarmos a 2030 com a permanência de uma dívida para com a população dos Estados menos desenvolvidos.

7 - Conclusão

O acesso à energia é um dos fatores fundamentais na evolução da qualidade de vida da sociedade. Com efeito, apenas com acesso à energia podemos viabilizar melhorias na expectativa de vida, na escolaridade e na renda da população. Acima de tudo, a disponibilidade de energia elétrica é um pré-requisito para esta melhoria, e não sua consequência. Assim, os planejadores do Setor Elétrico Brasileiro devem cuidar para que essa oferta esteja presente, sob o risco de inviabilizar toda e qualquer política de desenvolvimento e inclusão social.

O desafio é ainda maior diante da pressão exercida pelas restrições ambientais aos grandes projetos de geração de energia elétrica. Diante desse quadro, mais do que nunca, é nossa responsabilidade, como agentes do Setor Elétrico, garantir que a promoção e a universalização do bem-estar social sejam viabilizados pela plena oferta de energia e que esta se de forma sustentável, para que o bem-estar de hoje não comprometa o das futuras gerações.

Nossa proposta é que o Planejamento Energético esteja integrado a uma Política de Governo visando à melhoria do IDH Brasileiro. Uma política integrada, abrangendo os aspectos de saneamento, construção da infraestrutura, saúde e educação. Nosso desejo é que o planejamento da expansão da oferta de energia deixe de ser vinculado primordialmente à projeção do PIB. Que ao invés de tentar prever o futuro, passemos a determiná-lo, restituindo à energia elétrica o seu caráter de vetor indutor do desenvolvimento, e não meramente a sua consequência.

8 - Homenagem especial

Os autores prestam homenagem ao Prof. Jose Goldemberg, pioneiro no tratamento dessa questão [3] [10] [11], a quem agradecem o exemplo, o encorajamento e a iniciativa de apreciar a minuta desse trabalho, enriquecendo-o com diversas sugestões.

9 - Referências

 

[1] Global Energy Futures and Human Development: A Framework for Analysis, Alan D. Pasternak, 2000, disponível em

 https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/239193.pdf acessado em julho de 2012.

 

[2] An Introduction Linking Energy Use and Human Development, Manuel Garcia Jr, 2006, em http://www.idiom.com/~garcia/EFHD_01.htm acessado em julho de 2012.

 

[3] Energy and Human Wellbeing, Goldemberg, UNDP 2001 em

http://hdr.undp.org/en/reports/global/hdr2001/papers/goldemberg-energy-1.pdf acessado em julho de 2012.

 

[4]   DESA Working Paper No. 95 Estimating the Amount of a Global Feed-in Tariff for Renewable Electricity, Samantha DeMartino, David Le Blanc, United Nations Department of Economic and Social Affairs, 2006.  http://www.un.org/esa/desa/papers/2010/wp95_2010.pdf acessado em julho de 2012.

 

[5] Base de dados e software gráfico disponíveis em  http://www.gapminder.org , acessado em julho de 2012

 

[6] Lista do IDH dos Estados  Brasileiros  em

http://pt.wikipedia.org/wiki/Anexo:Lista_de_estados_do_Brasil_por_IDH#cite_note-nota1-0 acessada em julho de 2012.

 

[7] Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2011, EPE,  2011 disponível em em julho de 2012 http://www.epe.gov.br/AnuarioEstatisticodeEnergiaEletrica/20111213_1.pdf

 

[8] Estimativa da População Brasileira em 2011, IBGE, em

http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/estimativa2011/estimativa.shtm acessado em julho de julho de 2012.

 

[9] Plano Nacional de Energia 2030, Empresa de Pesquisa Energética EPE disponível em http://www.epe.gov.br/PNE/20080111_1.pdf acessado em julho de 2012.

 

[10] Lighting the way, Chu, Goldemberg et al, Inter-Academy Council 2007 em  http://www.interacademycouncil.net/File.aspx?id=24548 acessado em julho de 2012.

 

[11] Global Energy Assessment Toward a Sustainable Future, Goldemberg, Davis et al, Global Energy Assessment Council, 2012 sumário disponível em  http://www.iiasa.ac.at/Research/ENE/GEA/doc/GEA-Summary-web.pdf em julho de 2012.

 

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Tuesday, 01 October 2013
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