Análise para a localização ótima de uma usina solar fotovoltaica no estado do Rio de Janeiro

A energia solar fotovoltaica está se tornando uma alternativa viável para a geração de energia elétrica frente aos combustíveis fósseis. Tendo isto em vista, este estudo tem como objetivo indicar as melhores localizações para a instalação de uma usina solar fotovoltaica no Estado do Rio de Janeiro, no Brasil, através de critérios ambientais, técnicos e econômicos. A lógica fuzzy, com suas funções de pertinência, foi utilizada para gerar os critérios que foram aplicados no Sistema de Informações Geográficas (SIG). A revisão de artigos que utilizaram o Método Analítico de Hierarquias permitiu a definição do grau de importância dos critérios selecionados. Cada um dos critérios, combinado com a sua importância relativa, gerou o mapa das regiões mais adequadas para a localização da usina solar fotovoltaica. Os resultados mostram que o Estado do Rio de Janeiro tem um ótimo potencial para a geração de energia solar fotovoltaica, em especial no litoral norte, próximo à cidade de Campos dos Goytacazes, com potencial mais reduzido na região serrana, devido a menor insolação e maior declividade.

Validação de dados de vento da reanálise ERA5-LAND para estimativa de potencial eólico no Estado do Rio de Janeiro

A geração de energia eólica no Brasil é crescente. Todavia, ainda é difícil encontrar regiões com disponibilidade de dados de vento consistentes e confiáveis. Uma solução alternativa para este problema é a utilização de dados de reanálise meteorológica. Diante disso, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a confiabilidade dos dados de vento da reanálise ERA5-Land visando obter uma avaliação preliminar do potencial eólico no estado do Rio de Janeiro. Para tanto, foram utilizados dados horários de velocidade e direção do vento de duas estações meteorológicas automáticas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), localizadas nos municípios de Macaé e Campos dos Goytacazes, nos períodos de 01/01/2007 a 31/12/2018 e de 01/01/2009 a 31/12/2018, respectivamente. Os dados do ERA5-Land foram extraídos, para os mesmos períodos, do ponto de grade mais próximo das duas estações meteorológicas selecionadas. O desempenho dos dados de reanálise foi avaliado através da evolução temporal, sazonal (por estação do ano) e horária (de 6 em 6 horas). Inicialmente, a comparação dos dados foi realizada com gráficos de análise descritiva. Em seguida, foram utilizadas métricas estatísticas que auxiliam na avaliação do grau de semelhança entre a reanálise e a observação. Por fim, foi calculada a densidade de potência dos dois conjuntos de dados. De acordo com os resultados obtidos, há uma boa concordância entre os dados observados e os de reanálise ao longo de todo o período analisado. Os dados da reanálise ERA5-Land conseguem reproduzir os ciclos sazonais e horários da velocidade do vento nas duas regiões estudadas, assim como o comportamento geral da série temporal. No entanto, o ERA5-Land apresentou tendência de superestimar a velocidade do vento. Com isso, a densidade de potência estimada com base nos dados do ERA5-Land atingiu, em geral, aproximadamente o dobro do valor obtido quando estimado com base nos dados observados, deixando transparecer uma fragilidade quanto à aplicação em estudos de aproveitamento eólico.

Proposta de um simulador de geração distribuída de energia renovável

A geração distribuída de energia pode ser considerada benefício sustentável, porém ainda não é uma prática disseminada no Brasil. Entre alguns dos entraves que minimizam sua utilização está a desinformação a respeito do assunto. Este artigo descreve os procedimentos para desenvolvimento de um simulador de geração de energia no formato web-based, a partir de um simulador existente. O sistema existente permite simular apenas energia eólica, ao passo que o proposto considera simulação de energia eólica, solar fotovoltaica e híbrida (solar + eólica). Na elaboração do novo simulador levou-se em conta a leveza e velocidade de uso, além de uma nova identidade visual comparado ao aplicativo original. O produto resultante conta com uma organização em abas, permitindo alternar entre as partes e etapas, melhorando a experiência de simulação em relação ao aplicativo de referência. O sistema foi disponibilizado gratuitamente na web no período de 22/12/2017 a 28/02/2021 e obteve 8287 acessos por 1319 usuários, auxiliando na divulgação de benefícios da geração distribuída de energia elétrica.

Caracterização da produção de cachaça em Minas Gerais e o potencial de geração de biogás a partir da vinhaça

A fabricação artesanal da cachaça é uma importante fonte de renda para pequenos e médios produtores agrícolas do estado de Minas Gerais. Na produção da bebida, um dos principais subprodutos gerados é a vinhaça, rica em nutrientes minerais como potássio, nitrogênio, fósforo, cálcio e magnésio, além de apresentar elevado teor de matéria orgânica, favorecendo sua utilização na fertirrigação de áreas cultivadas com cana. Por outro lado, a vinhaça possui um teor significativo de enxofre, baixo pH e alta Demanda Química de Oxigênio (DQO), tornando-a um produto de grande potencial poluidor. De modo geral, de 8 a 10 litros de vinhaça são gerados para cada litro de cachaça produzido. Dentre as técnicas de tratamento da vinhaça, a biodigestão anaeróbica é uma das mais eficientes, promovendo a redução dos poluentes orgânicos associados à geração de bioenergia através da produção do biogás. Logo, a produção de biogás a partir da vinhaça da cana-de-açúcar tem um enorme potencial associado a gestão econômica, energética e ambiental. O presente estudo tem como objetivo avaliar as potencialidades da aplicação da biodigestão anaeróbica no tratamento da vinhaça oriunda da fabricação de cachaça artesanal, no estado de Minas Gerais, contribuindo com informações que visam demonstrar a importância e vantagens desta técnica de obtenção de energia, o biogás. Se a totalidade da vinhaça gerada fosse utilizada na produção de biogás, a quantidade anual de metano produzido em Minas Gerais seria de aproximadamente 3,7 milhões de Nm3.

Possibilidades e desafios para inserção da geração eólica offshore no Brasil

A Zona Econômica Exclusiva Brasileira é um ambiente único e apresenta uma velocidade média de vento maior do que a das áreas continentais brasileiras, tornando-se um local interessante para a geração de eletricidade. No Brasil, a geração eólica já é bem conhecida, sendo uma importante fonte na matriz elétrica, contudo ainda não há nenhum gerador eólico no mar. O potencial de geração eólica na plataforma continental brasileira já foi analisado, mas antes que comece a ser explorado são necessários estudos para regular a atividade, uma vez que a implantação de turbinas eólicas no mar pode gerar conflitos com outros aspectos, como pesca, transporte, defesa, turismo e meio ambiente. Assim, o presente trabalho utilizou a análise bibliométrica e revisão sistemática para compreender a situação atual da energia eólica offshore no Brasil e no mundo. Uma análise SWOT foi realizada a fim de determinar os pontos de interesse desta tecnologia. Como resultado, verificou-se que a geração eólica offshore no Brasil tem baixa prioridade, principalmente devido ao domínio de outras fontes de energia.

Elasticidades da demanda residencial de eletricidade no Brasil: uma análise a partir de modelos espaciais

Parte importante do planejamento da expansão do sistema elétrico depende de uma adequada compreensão do comportamento do consumidor residencial, dado que a classe residencial é a segunda que mais demanda energia elétrica no país. Segundo a literatura, os fatores que mais afetam o consumo residencial são a renda do consumidor e o preço da eletricidade. Contudo, recentes estudos indicaram que a demanda de eletricidade apresenta interação espacial, ou seja, a demanda de uma região pode influenciar e ser influenciada pela demanda de regiões vizinhas. Este artigo estima as elasticidades, principalmente as de preço e renda, da demanda residencial de eletricidade do Brasil levando em conta os possíveis transbordamentos espaciais. Para isso, nove modelos de dados em painel, em que seis deles consideram diferentes efeitos espaciais, são aqui propostos. O modelo que melhor se ajustou aos dados foi o SLX (que considera as variáveis explicativas defasadas espacialmente), estimado com a matriz de um vizinho mais próximo como ponderação espacial. As elasticidades preço e renda encontradas foram de -0,206 e 0,281 respectivamente, semelhantes às reportadas pela literatura. Destacam-se também o importante papel do número de unidades consumidoras e o efeito indireto das variáveis explicativas na demanda residencial de energia elétrica.

Políticas públicas em contextos intersetoriais: o desafio da coordenação e exemplo do biogás

Um dos principais traços marcantes do processo de transformação da matriz energética mundial, visando a redução da participação de combustíveis fósseis, está relacionado com as oportunidades de ampliação da oferta e demanda de novos combustíveis. Uma ilustração exemplar desse movimento diz respeito a expansão observada, ao longo dos últimos anos, da produção e consumo, em vários países, do biogás. Esta fonte de energia possui potencial para contribuir para a redução das emissões de gases de efeito estufa, a segurança energética, a universalização do acesso à energia sustentável, a promoção do saneamento e a gestão de resíduos de diversos setores integrada com a produção de energia e de biofertilizantes. Entretanto, o desenvolvimento do biogás enfrenta barreiras devidas às suas características técnico-econômicas, diversidade de matérias-primas, usos e escalas possíveis, heterogeneidade de retorno financeiro entre os projetos, que dificultam a identificação e abordagem integrada por meio de políticas públicas e regulações. Este artigo propõe, através da análise do conjunto de políticas, programas e instrumentos de incentivo ao biogás no Brasil, a identificação das lacunas e problemáticas de coerência desse conjunto e dos mecanismos possíveis para remediar esses problemas. Resultados mostram que apesar do grande número de programas e instrumentos de incentivo à produção e consumo de biogás, a falta de uma abordagem completa dos diferentes aspectos do biogás e de uma de coordenação intersetorial entre políticas e programas reduz o potencial de expansão e de aproveitamento dos benefícios associados. Essas limitações podem ser explicadas pela falta de mecanismos de coordenação tanto na fase de formulação de políticas públicas, tradicionalmente elaboradas setorialmente e com pouca interação entre setores, quanto na implementação dos programas por meio de regulações e instrumentos de incentivo.

Potencial energético dos resíduos sólidos urbanos gerados na microrregião de Teófilo Otoni, Minas Gerais

O crescimento populacional e a melhora da qualidade de vida têm contribuído para o aumento da geração de resíduos e, consequentemente, a geração de gases que potencializam o efeito estufa. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a composição gravimétrica dos resíduos sólidos urbanos das cidades da microrregião de Teófilo Otoni, em Minas Gerais, e estimar a geração de metano e de energia elétrica até 2055. A coleta dos dados da composição gravimétrica dos resíduos foi realizada na Associação dos Municípios do Mucuri, enquanto a estimativa total de produção de resíduos foi feita considerando a população urbana dos municípios e a estimativa de crescimento. No cálculo da taxa de geração de metano foi utilizado o modelo do Banco Mundial. Verificou-se, pelas projeções, que a microrregião produziria aproximadamente 40 mil toneladas de matéria orgânica em 2045, ano de fechamento do aterro. Nesse mesmo ano estima-se a produção de 767,5 mil m³ de gás metano e potencial de geração de quase 1.850 MWh/ano, suficiente para atender as necessidades de 894 residências/mês.

Usinas hidrelétricas da Amazônia: adaptando o setor de energia para a segurança energética

Atualmente, várias hidrelétricas estão sendo planejadas para instalação na Amazônia devido ao potencial hídrico da região, porém, estudos indicam que mesmo o aumento da geração hidroelétrica não será suficiente para garantir que a demanda futura de eletricidade do Brasil seja atendida. A extensão territorial brasileira e sua diversidade climática permitem explorar o enorme potencial de complementaridade entre as fontes renováveis de energia, dada a variabilidade sazonal entre as regiões, tendendo a ser um fator que garanta a geração ao longo do tempo. Portanto, este trabalho identificou potenciais de complementaridade entre fontes renováveis de energia (solar, eólica, hídrica) e similaridade (à hídrica) em cada uma das regiões (Norte, Nordeste, Sudeste/Centro-Oeste, Sul). Para tanto, foram obtidos dados de geração de energia junto ao Operador Nacional do Sistema Elétrico e foi utilizado na avaliação o cálculo do coeficiente de correlação de Pearson. De forma geral, os resultados apontaram para o potencial eólico nas regiões Nordeste, Sudeste/Centro-Oeste e Sul e o potencial solar nas regiões Nordeste e Sul, como alternativas que devem ser mais exploradas para garantir a diversificação da geração de energia elétrica.

Economia e energia no Brasil

A energia, assim como o capital e o trabalho, deveria configurar entre os principais fatores de produção nos modelos de crescimento econômico. Subestimar a importância dos recursos energéticos como fonte de aumento da produtividade é ignorar o efeito que os setores de energia têm sobre diversas variáveis socioeconômicas. No Brasil, as últimas décadas presenciaram importantes mudanças nas indústrias de eletricidade, petróleo, gás natural e de energias renováveis. Tais mudanças, tiveram impactos não somente na oferta e demanda de energia como também influenciaram outras variáveis econômicas como a formação bruta de capital, o saldo da balança comercial e a arrecadação fiscal do Estado. Nesse contexto, esse artigo se propõe a analisar a correlação existente entre as indústrias de energia e a economia.