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Trinta anos de bioeletricidade no Brasil e o potencial de exportação  

19/07/2017 - O Ethanol Summit é um dos principais eventos do mundo voltados para as energias renováveis, particularmente o etanol e os produtos derivados da cana-de-açúcar, reunindo empresários, autoridades de diversos níveis governamentais, pesquisadores, investidores, fornecedores e acadêmicos do Brasil e do exterior.

"Ethanol Summit - Um salto para 2030" foi o tema da 10ª edição do evento, que congregou especialistas de diversos setores nos dias 26 e 27 de junho, na cidade de São Paulo. Dentre as autoridades governamentais presentes, destaca-se a participação do Ministro de Estado de Minas e Energia, Fernando Coelho Filho, do Secretário Executivo do Ministério de Minas e Energia, Paulo Pedrosa, do Governador do Estado de São Paulo, Geraldo Alckmin, e do Diretor Geral da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, Décio Odonne.

No painel "30 anos de Bioeletricidade: Realizando o Potencial", o Diretor de Estudos do Petróleo, Gás e Biocombustíveis da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), José Mauro Coelho, abordou o avanço da bioeletricidade no Brasil nos últimos 30 anos, bem como o potencial de exportação da bioeletricidade da cana, conforme exposto a seguir.

Nos últimos 30 anos é notório o crescimento da participação da bioeletricidade na matriz elétrica nacional. Os dados do Balanço Energético Nacional (EPE, 2016; EPE, 2017b) evidenciam que, no fim dos anos 1980, toda a bioeletricidade gerada (3,5 TWh em 1987) era destinada para autoconsumo das unidades produtoras, conforme mostra o Gráfico 1. Com a possibilidade de realização de leilões de energia, a partir do novo marco regulatório do setor elétrico, em 2004, nota-se que houve um crescimento significativo da exportação de energia elétrica, que se tornou vertiginoso a partir de 2009. Em 2016, aproximadamente 50% da eletricidade gerada a partir da biomassa, foi exportada para o Sistema Interligado Nacional (SIN).



A curva de geração de bioeletricidade apresentada no Gráfico 1, decomposta em cana-de-açúcar e em outras fontes, ressalta a magnitude da participação da biomassa de cana. A exportação de energia elétrica das usinas sucroenergéticas correspondeu a 60% de toda sua geração em 2016, enquanto a autoprodução não-injetada foi de 40%. Para as outras biomassas, este número foi de 15% e 85%, respectivamente.

A evolução dos fatores de produção do setor sucroenergético é apresentada no Gráfico 2. É possível notar que, ao longo do tempo, houve um aumento da eficiência, tanto para a produção de açúcar quanto para a de etanol, consumindo menor quantidade de bagaço por unidade de produto produzido. Este ganho de eficiência possibilitou que o bagaço excedente pudesse ser direcionado para a produção e exportação de bioeletricidade.



O aumento contínuo da eficiência do setor sucroenergético também pode ser verificado através da Figura 1, que relaciona toda a energia elétrica exportada da biomassa de cana com o total de cana processada no parque nacional.



Observa-se que em 1987 toda a eletricidade gerada pelas usinas foi destinada, exclusivamente, para autoconsumo, não havendo exportação de energia para o SIN. Já em 2007, a quantidade de energia exportada alcançou 13 kWh por tonelada de cana moída. Com a participação das usinas sucroenergéticas nos leilões de energia elétrica e a eficientização do setor, a geração de energia para exportação aumentou para 34 kWh em 2016, por cada tonelada de cana processada no país. Avaliando somente as usinas vencedoras dos leilões de energia elétrica, evidencia-se que a geração e, consequentemente, a exportação de energia pode ser muito maior. Para este grupo o fator médio de exportação ao SIN é de 72 kWh por tonelada de cana processada.

No Brasil, a oferta de energia elétrica em 2016 foi de 620 TWh, sendo a bioeletricidade responsável por 50 TWh, 8% do total (EPE, 2017). De toda energia elétrica gerada com biomassa, a cana representou 89%¹.

O caráter sazonal da cultura da cana-de-açúcar reforça o benefício de sua utilização para geração de energia elétrica, uma vez que o período de safra (consequentemente maior disponibilidade de biomassa) coincide com o período de maior escassez hídrica e, por conseguinte, menor geração a partir de hidrelétricas, conforme ilustrado no Gráfico 3. Pode-se observar, pela análise do Gráfico 3, que a maior exportação de energia elétrica advinda da biomassa de cana ocorre concomitantemente com o período de menor geração hídrica.



O estado de São Paulo desempenha papel relevante no setor sucroenergético brasileiro: possui 155 das 378 usinas em operação no Brasil, que moeram 377 milhões das 671 milhões de toneladas de cana processadas no país em 2016 (MAPA, 2017).



A maior geração com biomassa de cana no Brasil ocorre nesse estado, sendo seguido por Mato Grosso e Goiás, Minas Gerais, Paraná e Bahia, conforme mostra a Figura 2. Dentre as 203 usinas sucroenergéticas exportadoras de energia elétrica, 102 estão em São Paulo. As usinas paulistas foram responsáveis por mais da metade dos 28 TWh disponibilizados para o SIN em 2016, injetando 15 TWh (CCEE, 2017).

Estudos prospectivos da EPE apontam o processamento de 875 milhões de toneladas de cana em 2030, para o atendimento à produção de etanol e açúcar. Neste cenário, as estimativas de exportação de bioeletricidade a partir da cana, obtidas através de metodologias próprias detalhadas em EPE, 2015, resultam em 4,8 GWméd em 2030, para a curva de conversão baseada no histórico.



Já o potencial técnico alcança 7,2 GWméd neste mesmo horizonte, valor equivalente a aproximadamente 1,5 usinas Hidrelétricas de Belo Monte. A diferença entre as duas projeções mostra que há grande potencial para maior inserção da bioeletricidade da cana na matriz elétrica nacional.

A biomassa de cana possui uma série de características que justificam sua utilização como fonte para a geração elétrica. Destaca-se a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), a criação de emprego e renda, além da geração situada próxima ao consumo e ao centro de carga, o que reduz os custos de transmissão (investimentos e perdas do sistema).

Outra característica importante da bioeletricidade refere-se ao seu custo marginal de produção muito baixo, com período de safra complementar ao regime hidrológico. Neste sentido a energia da bioeletricidade da cana "vale mais" (economicamente), pois é produzida em períodos de escassez hidroelétrica. Importante notar que este atributo já é valorizado economicamente nos leilões de energia elétrica.

Outra oportunidade que se vislumbra para a geração térmica a partir da biomassa da cana é sua participação para o suprimento das intermitências das fontes eólica e solar (principalmente devido às hidrelétricas sem capacidade de regularização), considerando-se o papel fundamental desempenhado pelas térmicas neste sentido. Cabe destacar ainda que a geração térmica a partir da biomassa da cana apresenta menor variabilidade de geração no curto prazo, constituindo-se em uma fonte sazonal, mas não intermitente.

Ressalta-se também a diversificação de riscos que está vinculada ao aproveitamento da bioeletricidade da cana, a saber: (a) diversificação dos riscos de construção: projeto de menor porte; (b) diversificação do espectro de investidores: possibilidade de capital local e fundos de investimentos estrangeiros, entre outros; (c) contrabalança as incertezas no crescimento da demanda por serem projetos de menor tempo de implementação ("opção real".

São muitos os desafios a serem superados para o aproveitamento das vantagens e oportunidades existentes para a bioeletricidade da cana-de-açúcar, elencando-se como principais:

- O menor crescimento econômico afeta a demanda de energia de uma forma geral;
- Criação de condições que permitam competição isonômica entre as fontes;
- Maior aproveitamento da biomassa da cana, em especial palhas e pontas;
- Realização de investimentos em caldeiras novas e eficientes, o que resulta em energia excedente e aumento da eficiência operacional;
- Redução do alto endividamento do setor.

Por fim, cabe salientar que a bioeletricidade é, de fato, o terceiro ativo das usinas e deve ser incorporada na visão do negócio, gerando receita adicional, previsibilidade de fluxo de caixa e garantia para obtenção de financiamentos.

¹ Outras biomassas perfazem os 11% restantes. São elas: Lixívia/ Licor Negro: 6%; Cavaco de Madeira: 2%; Carvão Vegetal: 1%; Biogás 1%; Capim Elefante e Casca de Arroz, com menos de 1% cada.


Referências Bibliográficas

[1] EPE - Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2016: ano base 2015. Rio de Janeiro: EPE, 2016. Disponível em: www.epe.gov.br. Acesso em: 10 mar. 2017. [2] __________. Balanço Energético Nacional. Relatório Síntese: ano 2017. Rio de Janeiro: EPE, 2017a. Disponível em: www.epe.gov.br. Acesso em: 12 abr. 2017.
[3] ____________. Matriz Energética Nacional 2017: ano base 2016. Rio de Janeiro: EPE, 2017b. Disponível em: www.epe.gov.br. Acesso em: 31 mai. 2017.
[4] ____________. Plano Decenal de Expansão de Energia 2024. Rio de Janeiro: EPE, 2015. Disponível em: www.epe.gov.br. Acesso em: 31 mai. 2017.
[5] CCEE - Câmara de Comercialização de Energia Elétrica. InfoMercado: Dados individuais, 2017. Disponível em: www.ccee.org.br. Acesso em: 31 mar. 2017.
[6] MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Agroenergia, 2017. Disponível em: http://www.agricultura.gov.br. Acesso em: 07 mar. 2017.

*Os autores são José Mauro Coelho - Diretor de Estudos do Petróleo, Gás e Biocombustíveis da EPE; Angela Costa - Consultora Técnica I da Área de Biocombustíveis da EPE; Rachel Henriques - Analista de Pesquisa Energética da Área de Biocombustíveis da EPE; Juliana Nascimento - Analista de Pesquisa Energética da Área de Biocombustíveis da EPE; e um agradecimento especial a Filipe de Pádua Fernandes Silva - Analista de Pesquisa Energética da Área de Abastecimento da EPE.

José Mauro Coelho
Diretor de Estudos do Petróleo, Gás e Biocombustíveis da EPE
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