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Economia & Energia
No 22 - Setembro-Outubro 2000
ISSN 1518-2932

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e&e No 22
Matriz Energética 
Projeto Matriz Energética
Módulo Macroeconômico
Módulo Energia Equivalente
Energia para o Transporte
CNPE
     Decreto
     Lei

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PROJETO DE FORNECIMENTO DE INSTRUMENTOS PARA A ELABORAÇÃO DE MATRIZ ENERGÉTICA NACIONAL

 

1 – Introdução

 A elaboração da Matriz Energética Nacional é parte de um processo mais global de planejamento estratégico para o País que envolve a Sociedade e, através dos poderes constituídos, o Estado. Com efeito, a Matriz é um instrumento do planejamento energético integrado na área de energia que, por sua vez, está ligado ao planejamento estratégico do País. 

 Os resultados da Matriz Energética Nacional, quando aprovados pelo Executivo, devem estar em condições de serem incorporados ao processo de Planejamento Estratégico e ao Plano Plurianual. 

 A Matriz Energética Nacional e as Matrizes Regionais, assim como os Planos Setoriais são os principais instrumentos de explicitação dessa política, que deve se harmonizar com as Políticas Social e Econômica do Governo. A Matriz Energética deve levar em conta os planos de investimentos e as diretivas governamentais para os setores Industrial, Transporte e Agrícola que, juntamente com o setor Residencial, são os setores principais  no uso da energia.

 Na definição da política energética devem ser considerados ainda os cenários internacional e regional  e suas configurações no âmbito global do país. É ainda necessário ter em conta os aspectos tecnológicos que condicionam o uso e a produção de energia no presente e no futuro a médio e longo prazo além do impacto ambiental de sua produção e uso no curto, médio e longo prazo.

 À complexidade da questão energética deve ser acrescentado o caráter de longo prazo envolvido nas decisões tomadas que ultrapassam, de modo geral, a duração do mandato do Governo e exigem, por isso, um processo consensual, no qual a sociedade tenha ampla capacidade de intervenção. Essa necessidade se acentuou com a decisão do Estado de se afastar de algumas atividades diretas nesta área, em que ocupava (e ainda ocupa) papel preponderante.

 Nessa perspectiva, a presente proposta se relaciona com a criação de um instrumento para a elaboração e análise da Matriz Energética Nacional, visando  ser utilizado  no processo de planejamento energético integrado do MME e no processo de sua discussão no âmbito do CNPE e com a Sociedade.

 No caso do Setor elétrico a Matriz Energética Nacional deverá fornecer às empresas do Setor as perspectivas de demanda de eletricidade por setores de consumo, e futuramente por região, em seus usos específicos e nos usos em que estará em competição com outros energéticos. Deve-se assinalar que em sistema em que a produção é predominantemente hídrica e sujeito a uma maior rigidez e dependência do regime de chuvas as alternativas de uso, entre eletricidade e outro energético, são também um importante fator a ser considerado do ponto de vista de regulação do mercado. Igualmente a introdução de uma maior base térmica e uma maior flexibilidade na comercialização aumentam as perspectivas do comércio de calor secundário e de energia elétrica de autoprodutores.

 A reestruturação do setor elétrico em implantação é parte de uma política em curso no País de reestruturação da participação do Estado nas atividades econômicas. Essa política inclui o Setor Energético como um todo.

 No início da década de noventa o Estado, através dos governos Federal e o das Unidades da Federação detinha praticamente a totalidade da geração e transmissão e apenas uma pequena fração da distribuição de eletricidade estava a cargo da iniciativa privada. Nas áreas de gás natural, petróleo e seus derivados, embora em menor grau, a intervenção econômica do Estado era dominante. Mesmo nas áreas onde predominava a iniciativa privada, como as do álcool carburante e do carvão mineral, o Estado marcava presença fixando preços, aplicando subsídios ou medidas compensatórias.

 Existe um consenso nos condutores do processo que o Estado ainda continuará a ter no Brasil uma forte presença na área energética embora de uma forma mais indireta em associações ou concedendo financiamento. Faz parte também dessa política reforçar o papel regulador do Estado.

 Na nova realidade, os diversos energéticos passaram a competir mais livremente entre si; o desaparecimento da política de preço único nacional acentuou os aspectos regionais do uso da energia dentro do país; o comércio de energia entre os países vizinhos, praticamente inexistente até o início da década de noventa, também passou a ser considerado, Também o gás natural, de limitada presença na matriz energética nacional, passou a ser prioritário.

 Com efeito, a retirada do Estado da atividade direta na área energética não o exime das responsabilidades pelo abastecimento do País ou frente à vulnerabilidade a variações externas de preço, como as ocorridas nas crises de petróleo de 1973 e 1979, ou no que se relaciona aos efeitos ambientais do uso ou produção de energéticos.

 A natureza estratégica da questão energética faz com que ela seja objeto de determinações legais e até constitucionais que devem ser levadas em conta no planejamento energético. Deve-se ainda ter em conta, na sua elaboração, as diretrizes e planos propostos pelo Governo e as políticas setoriais estabelecidas pelo Presidente da República por proposição dos Ministérios e/ou órgãos colegiados específicos.

 A desregulamentação do setor energético, de uma maneira geral, criou necessidade de se reativar o planejamento energético em uma concepção diferente daquela adotada na ocasião da crise de petróleo quando se acentuou a política de intervenção governamental nesse setor.

 Por suas características de longo prazo o Setor Elétrico possuía o mais aperfeiçoado sistema de planejamento a nível nacional que, embora de natureza estatal, convivia com empresas de âmbito regional e estadual que obedeciam à dinâmica própria. A Reestruturação do Setor Elétrico busca preservar esta capacidade. A reformulação do planejamento elétrico passou a considerar a natureza competitiva do mercado - que deverá ser constituído de majoritariamente de empresas privadas – e impôs uma reformulação do planejamento elétrico.

 No caso geral, a política energética passou a responsabilidade do Conselho Nacional de Política Energética - CNPE (Lei Nº 9.478, de 6 de Agosto de 1997) presidido pelo Ministro de Minas e Energia MME, cuja Secretaria Executiva está a cargo da Secretaria de Energia do MME (Decreto No 2.457, 14 de Janeiro de 1998). A política energética estabelecida pelo CNPE fornece as bases do planejamento energético do País.

 Para o setor elétrico foi criado o Comitê Coordenador do Planejamento da Expansão dos Sistemas Elétricos - CCPE (Portarias MME 150 e 485 de 1999) com o objetivo, entre outros, de orientar as ações de governo para assegurar o fornecimento de energia nos níveis de qualidade e quantidade demandados pela sociedade, em consonância com a Política Energética Nacional, emanada do CNPE.

 O planejamento energético integrado, cujo objetivo é estabelecer a política energética está, pois, sob a responsabilidade executiva do MME, seja por suas funções precípuas no âmbito de Minas e Energia, seja por seu papel como Secretaria Executiva do CNPE.  A nova realidade do setor impõe que esse seja um planejamento aberto e participativo e onde seja preservado o aspecto de competição entre as empresas e entre os energéticos.

  2 - A Proposta

 2.1 - A Metodologia

  Sendo os investimentos energéticos - na produção, conservação e até no uso - de prazo de maturação da ordem de cinco anos é indispensável à iniciativa privada e ao governo alguma visão da demanda e oferta no futuro. Trata-se de insumo considerado estratégico por todos os países que encaram com responsabilidade o futuro. Grandes projetos têm horizontes típicos de mais de uma década. Por outro lado, é um setor intensivo em investimentos e de preços que têm se revelado instáveis nas três últimas décadas. A falha na projeção da oferta pode causar sérios problemas ao desenvolvimento do País.

 No passado, esta evidência foi usada com um certo abuso por planejadores, cujas previsões de elevada demanda eram sistematicamente desmentidas pela realidade. É certo, que grande parte de seus erros advieram de cenários econômicos otimistas, externos ao planejamento energético, que não se concretizaram. Estes cenários refletiam, na maioria dos casos, desejos políticos de crescimento econômico.

 Durante algum tempo buscou-se o uso de vários cenários econômicos, contemplando diferentes taxas de crescimento, que terminavam sendo de pouca utilidade prática já que a diversidade de demanda resultante não orientava claramente os investimentos.

 Existem fortes indícios que, no caso da eletricidade, nos encontramos em uma situação mais próxima da crítica que supõem os que se habituaram a descrer das advertências dos planejadores. Além disso, nossa análise mostra que a economia brasileira vem trabalhando com um fator de utilização abaixo da média havendo uma margem de 5 a 6% de crescimento que pode ser concretizada, no curto prazo, sem maiores investimentos na capacidade de produção, mas que poderiam esbarrar em dificuldades localizadas de abastecimento elétrico.

 Outro problema encontrado nas projeções energéticas foi o planejamento setorizado (eletricidade, petróleo, álcool, etc.) que, não podia considerar de maneira coerente a contribuição das diversas fontes.

 A metodologia proposta para avaliação da Matriz Energética pretende elidir a maioria dos problemas acima mencionados. Ela alia a metodologia de projeção por energia equivalente, desenvolvida pelos técnicos que compõem atualmente  a e&e para a então Comissão Nacional de Energia e Ministério das Minas e Energia, a um modelo de projeção da economia capaz de detectar as restrições ao crescimento, extrapolando macrovariáveis econômicas do passado.

 A metodologia utiliza:

-         Um modelo econômico que leva em conta as limitações ao crescimento econômico.

-         A estrutura setorial da economia adotada é  fundamentalmente a do Balanço Energético do MME que destaca os setores de maior relevância no consumo energético.

-         O crescimento setorial projetado leva em conta a evolução histórica da participação desses setores na economia, o crescimento global e a taxa anual projetada.

-         O coeficiente energia equivalente / produto para cada setor da economia é usado para relacionar atividade econômica e demanda energética.

-         A participação de cada energético é inferida a partir da evolução histórica e de considerações sobre a competitividade  entre os energéticos; diferentes subcenârios podem ser considerados

-         Um balanço oferta X demanda de energéticos primários e seus derivados  a nível nacional é usado para rever a participação relativa dos energéticos.

 2.2 - Etapas de Elaboração da Matriz

 A elaboração da Matriz pode, esquematicamente, ser visualizada na Figura 2.1.

Figura 2.1: Esquema de obtenção da Matriz Energética

Ela inclui um módulo Macroeconômico onde é projetado o crescimento da economia, um módulo de conversão dos dados energéticos em energia equivalente que permite tratar o uso da energia considerando as eficiências de cada uso em relação a um combustível de referência, um módulo de relação energia com a atividade econômica e/ou outras variáveis macro (população, urbanização, etc). Ele prevê ainda módulos físicos específicos para a oferta de energia (produção e refino de petróleo, eletricidade, álcool, carvão mineral, etc. ) e módulos relacionados aos principais setores consumidores que leva em conta os equipamentos de consumo existente (transportes, indústria, residencial, etc ). No futuro deverão ser considerados também os aspectos regionais da demanda de energia.

 Propõe-se realizar o trabalho em 3 fases:

·        Na primeira fase, com duração prevista para 6 meses,  propõe-se elaborar uma primeira versão da Matriz Energética para discussão. O papel dos módulos físicos de demanda e oferta seria suprido com considerações sobre as informações disponíveis  relativas aos setores energéticos e utilizadores de energia. A demanda seria projetada, de maneira indicativa, no horizonte de 20 anos, e a análise oferta X demanda seria feita no horizonte de 5 anos. As informações externas seriam as já disponíveis.

·        Na segunda fase prevê-se a disponibilidade dos principais módulos físicos, também se espera que algumas das informações externas necessárias estejam mais elaboradas já que paralelamente deveriam ser realizadas outras atividades de planejamento como os planos setoriais de oferta de energia e os balanços regionais ou estaduais de energia. Espera-se chegar a uma matriz energética com a demanda avaliada no horizonte de 20 anos e o balanço oferta X demanda para 10 anos.

·        Na terceira etapa, seriam incorporadas as matrizes a nível de regiões geo-econômicas ou a nível estadual. As informações nacionais e estaduais estariam consolidadas em matrizes regionais (ou estaduais) e nacional.

 Os esquemas das Figuras 2.2 a 2.4 mostram as três fases previstas. Uma descrição da primeira fase e dos produtos gerados será apresentada no item descrição do produto.

 2.3 - O Modelo de Projeção Econômica

 A metodologia foi apresentada no livro Brasil: O Crescimento Possível cujo coordenador e vários autores integram também a equipe e&e. A avaliação do crescimento econômico é feita a partir de modelo próprio que leva em conta o comportamento inercial de algumas grandezas ao longo dos últimos 50 anos. A âncora temporal mostrou ser de muita utilidade em passado relativamente recente (últimos 4 anos), onde o modelo possibilitou detectar as restrições de disponibilidade de capital para investimentos, a importância da limitação do comércio externo brasileiro e a relevância da dívida interna. A âncora temporal permite ainda evitar que fatores conjunturais influenciem excessivamente o planejamento, impedindo que circunstâncias otimistas - como à época do lançamento do livro - ou pessimistas - como no passado recente - forjem cenários irrealísticos que comprometam as projeções.

 Nas projeções econômicas trabalha-se com a experiência histórica de cerca de 50 anos (Contas Nacionais) e de 30 anos para a composição setorial. Na demanda energética são usados os dados do BEN - de 30 anos - e os de energia primaria relativos aos últimos 50 anos. 

  A estrutura setorial econômica - de considerável inércia ao longo do tempo - é projetada a partir da extrapolação das tendências históricas e da suposição sobre a composição futura que leva em conta a atual estrutura de países desenvolvidos, mas considera algumas peculiaridades nacionais.

 O módulo macroeconômico Projetar_e  é a versão eletrônica atual do modelo e já foi utilizado em trabalhos de projeção pela antiga Secretaria de Assuntos Estratégicos da Presidência da República SAE nas projeções para 2020, em trabalhos para o Ministério de Ciência e Tecnologia de avaliação de emissões, pela ELETRONORTE para projeções de mercado e pela ELETROBRAS na avaliação dos cenários econômicos do Plano Decenal. Sua descrição é apresentada no Anexo 1.

Figura 2.2:  1a. Fase  (duração 6 meses)

 

Figura 2.3:  2a. Fase  (12 Meses)

 

Figura 2.4:  3a. Fase  (12 Meses)

 


 2.4 - A Demanda em Energia Equivalente

 

Na avaliação da demanda de energia usa-se o conceito de energia equivalente desenvolvido a partir dos estudos sobre energia útil. O Balanço de energia útil, elaborado pelo MME, busca determinar para cada setor econômico o uso do energético e a eficiência com que é usado. Nos usos em que concorrem vários energéticos é possível estabelecer entre eles uma equivalência de substituição.

 A avaliação da demanda setorial em energia equivalente deixa liberdade para se discutir a demanda dos diversos energéticos, usando alternativas coerentes com a demanda global. Determina-se, por exemplo, a demanda do setor transportes em litros de gasolina equivalente. Considerando-se limitações de uso e produção discute-se a demanda específica de álcool, gasolina, diesel, gás natural comprimido, eletricidade e até mesmo GLP, levando em conta a eficiência relativa desses combustíveis. Pode-se trabalhar com diferentes hipóteses de demanda final de cada combustível (ou outro energético), sem perder a coerência no que concerne à demanda global.

 O mesmo pode ser feito em cada setor industrial em relação a demanda de calor, que é expressa em gás natural equivalente considerando-se as equivalências médias. Demandas específicas de um energético, neste ou noutro uso, são consideradas estabelecendo-se um mínimo uso do energético por setor. São considerados, além disto, os usos específicos ou quase exclusivos da eletricidade, conforme identificados no balanço de energia útil.

 A demanda em energia equivalente por produto é una variável "bem comportada" - em muitos casos aproximadamente constante - ao longo do tempo. Variáveis deste tipo são atrativas para projeções e permitem associar demanda energética e atividade econômica.

 A participação dos diferentes energéticos é extrapolada a partir da experiência passada em que as possibilidades e limitações da substituição foram testadas nos vigorosos programas de substituição ocorridos no Brasil, principalmente após o segundo choque de petróleo.

 No Anexo 2 descreve-se o módulo de conversão em energia equivalente que deverá ser utilizado na elaboração da Matriz

 3 - Produtos

A primeira fase da  Matriz Energética será elaborada nas etapas apresentadas a seguir. Cada etapa constará de um relatório, elaborado por consultores contratados pela ELETROBRÁS dentro do Programa de Reestruturação do Setor Elétrico e, quando indicado, de um instrumento de programação fornecido aos contratantes pela e&e. Os resultados preliminares e revistos serão apresentados na revista e&e na Internet. Todas as variáveis estudadas levarão em conta o comportamento histórico de um período de - pelo menos - os últimos 25 anos. Nos aspectos macro será considerada a evolução nos últimos 50 anos. A apresentação dos cenários mostrará a evolução suposta em comparação com os dados históricos.

 Também serão considerados os dados atuais de países em grau de desenvolvimento semelhante ao suposto para o País no futuro, com o intuito de orientar a cenarização.. Serão previstas reuniões de discussão intermediárias de discussão e o exame de pelo menos um cenário alternativo

O relatório final será apresentado a cada final de período com a primeira fase finalizando no fim do primeiro semestre de 2001.

 Na 1a. Fase seriam cumpridas as etapas sintetizadas na tabela seguinte e que seriam consideradas concluídas com a entrega e aceitação dos relatórios e instrumentos descritos na tabela. As etapas 1 e 2 compreendem a entrega de software e manuais e esclarecimentos sobre seu funcionamento e seriam entregues no início dos trabalhos.

 As tarefas seguintes seriam entregues ao final dos meses subseqüentes. Ao final pretende-se gerar uma Matriz Energética, versão preliminar, que seria revista na segunda fase. Também para essa fase está prevista, uma ampliação, dos instrumentos necessários a sua elaboração.  A terceira fase seria dedicada à regionalização da Matriz Energética Brasileira que foi assinalada como um dos objetivos a serem cumpridos com a instalação do CNPE e que deverá servir de subsídio para o planejamento elétrico dentro da orientação de Reestruturação do Setor Elétrico.

 Os programas serão entregues aos contratantes para seu livre uso por tempo indeterminado. Serão fornecidas, em cada estágio de desenvolvimento dos programas, cópias em número a ser acordado com cada contratante. A propriedade dos programas de computador “software” e direitos autorais para outros usos permanece com a e&e, reservados os direitos individuais dos autores.

 As etapas a serem cumpridas são as seguintes:

Etapa

Relatórios

Instrumentos

Mês

1a.

1 - Descrição de Modelo  Macroeconômico e resultados de um cenário inicial de referência.

1' – Fornecimento de modelo amigável capaz de gerar cenários econômicos alternativos coerentes, a partir de hipóteses de atuação sobre macrovariáveis

0

2a.

2 - Metodologia de conversão de energia final em energia equivalente. Aplicação da metodologia a outros Países. 

2' – .Balanço de energia equivalente capaz de gerar planilhas, por ano, por setor e por energético. Estudo sobre parâmetros de consumo de outros países para orientar o consumo futuro.

0

3a.

3 – Levantamento dos consumos em energia  equivalente por setor a partir de 1970

3' – Palestra(s) de apresentação do modelo de projeção da economia.

1

4a.

4 - Modelo econômico setorizado. Apresentação de resultados históricos do consumo por energia equivalente por setor. Análise do consumo energético por setor.

 Dados relevantes relativos à oferta e demanda de energéticos e  planejamento nacional e regional

4' -Modelo amigável de crescimento setorial possibilitando gerar cenários coerentes com os macroeconômicos escolhidos. Discussão sobre o cenário macroeconômico (o cenário de referência ficará a critério do CNPE). Será fornecida  em Excel a base dos dados relevantes.

2

5a.

5 - Revisão do cenário macroeconômico básico. Relatório sobre perspectivas de consumo específico por setor, em energia equivalente, para o cenário básico.

5' – Discussão do cenário de evolução setorial. Modelo amigável sobre intensidade de energia por setor possibilitando acompanhar sua evolução histórica  que permitirá introduzir perspectivas de mudanças de eficiência

3

6a

6 – Divulgação da revisão do cenário setorial. Projeção de demanda global,, e setorial, em energia equivalente, por setor para cenário de referência. Divulgação da estrutura de consumo setorial em energia equivalente por energético.

6´ - Seminário de apresentação do modelo de projeção da economia.

4

7a.

7 – Projeção por tipo de combustível em energia equivalente e em unidades naturais. – Apresentação de relatório final em energia  equivalente e avaliação oferta X demanda .

7' – Discussão dos resultados preliminares da matriz energética em seminário.

5

8a.

8 – Apresentação de relatório final Matriz Energética Nacional - Versão Preliminar

8' - Modelo amigável integrando crescimento econômico e demanda energética com capacidade de gerar cenários alternativos.

6

  
4 – Equipe de Consultores com Curricula Anexos

 

José Goldemberg Supervisão    
Carlos Feu Alvim  Coordenação e Execução
Omar Campos Ferreira    Execução  
Frida Eidelman Execução 
Othon L. Pinheiro da Silva Execução
Eduardo Marques    Execução
Genserico Encarnação Jr.   Execução 
Aumara Feu Alvim Marques Execução 

 

 Total estimado de horas de consultoria   5040 horas

ANEXOS A ESTE DOCUMENTO

  1. Curricula dos membros da Equipe

  2. Descrição do modelo macroeconômico

  3. Versão Preliminar da descrição do processo de conversão de dados do balanço de energia final em energias  equivalentes;

  4. Exemplo de aplicação do método, com inclusão de módulo físico no setor transportes (veículos leves).