Avaliação de locais com potencial para a implantação de geradores distribuídos sob a perspectiva do desenvolvimento sustentável

maio, 2015

Edição 111 – Abril de 2015
Espaço IEEE
Por Patrícia Teixeira Asano e Gracieli Sartório de Lima*
 

Atualmente vem sendo motivo de debate no setor elétrico brasileiro a necessidade de planejar, desenvolver e viabilizar novos meios de geração e fornecimento de energia elétrica para o atendimento da demanda, bem como a necessidade da diversificação da matriz energética com o objetivo de evitar situações de risco ou mesmo falta de fornecimento devido à impossibilidade de geração de energia associada à gestão inadequada das fontes primárias de energia.

Com base neste contexto busca-se identificar e classificar locais de maior interesse para a instalação de aerogeradores como geração distribuída no Estado de São Paulo, sendo esta uma das possíveis soluções para a expansão e operação do sistema de energético em uma das regiões mais populosas e economicamente desenvolvidas do país. Para isso utiliza-se uma análise multicritério e um sistema de informação geográfica.

A avaliação de locais propícios para a instalação de geradores distribuídos integra variáveis selecionadas a partir de indicadores de sustentabilidade, em que se busca equilibrar diferentes aspectos econômicos, sociais e ambientais. A integração de diferentes dimensões torna-se uma tarefa cada vez mais complexa à medida que mais parâmetros são agregados no equacionamento do problema. Mesmo assim, a compreensão real dos problemas modernos exige uma visão do todo, em que é reconhecida a interconexão entre as partes de um sistema e não apenas as soluções no campo econômico.

O padrão de consumo de energia elétrica de cada país está geralmente relacionado ao seu crescimento econômico, aspecto que ainda hoje está entre os maiores objetivos das nações, assim, a busca por maior capacidade de fornecimento elétrico é constante. Contudo, existe uma inter-relação entre a produção de energia elétrica e os impactos ambientais, seja na extração de recursos primários de energia, seja na deposição ou emissão de resíduos durante a produção da eletricidade ou na construção de empreendimentos elétricos, além de impactos sociais associados. Em maior ou menor intensidade, os impactos socioambientais provocados pela geração de energia são inerentes a essa atividade.

Desta maneira, o abastecimento de energia elétrica, assim como o abastecimento de água, aponta para a necessidade de um novo paradigma de gestão e planejamento dentro de uma visão mais sustentável, ou seja, que tenham uma abordagem interdisciplinar, com múltiplos aspectos inter-relacionados. Nesse sentido, buscou-se apresentar uma metodologia que proponha alternativas ao atendimento à demanda, de modo que não se limite ao desenvolvimento econômico e que, ao mesmo tempo, tenha efeitos menos agressivos ao meio ambiente e à sociedade.

A metodologia mostrou-se promissora para solução do problema apontado motivando novos estudos de identificação de locais de implantação de geração distribuída, contribuindo assim para a elaboração de uma ferramenta de auxílio a instituições do setor elétrico no planejamento de expansão, sob a perspectiva de desenvolvimento sustentável.

A metodologia para a determinação de locais promissores para a instalação de geradores distribuídos envolve:

  1. Estudo e identificação dos indicadores de avaliação que se aplicam ao problema de fornecimento de energia elétrica;
  2. Seleção/codificação dos critérios viáveis – disponibilidade e coleta de dados;
  3. Identificação de um software/programa adequado para a interação dos critérios envolvidos. A compatibilidade dos dados com o software deve ser verificada e havendo variáveis georreferenciadas, deve-se utilizar um Sistema de Informação Geográfico;
  4. Ordenação dos critérios de acordo com o seu grau de relevância na solução do problema;
  5. Seleção e aplicação da técnica de avaliação multicritério;
  6. Interpretação, análise dos resultados e decisão;
  7. Relatório com análise e indicação de possíveis locais de instalação, onde serão documentados os resultados do estudo global realizado, direcionado aos pontos relevantes que devem conter no estudo local e fazer o apontamento de possíveis ressalvas e orientações que direcionam a sustentabilidade do empreendimento e a tomada de decisão por parte dos agentes envolvidos na análise de planejamento da expansão.

Para validar a metodologia proposta foi realizado um estudo para a avaliação de municípios do Estado de São Paulo mais apropriados para a instalação de geradores distribuídos a partir da fonte eólica. Portanto, foram selecionados quatro indicadores como critérios de avaliação, buscou-se atender às distintas dimensões englobadas no conceito de sustentabilidade, sendo eles:

  • Aproveitamento do potencial energético local: neste indicador, foi avaliada a disponibilidade do recurso eólico, representada pela velocidade média anual do vento a 100 metros de altura. Quanto maior velocidade do município mais apto ele foi considerado para a resposta, e para velocidades abaixo de 6,5 m/s os municípios foram considerados como não aptos;
  • Redução de impactos ambientais: neste critério foi considerado que os municípios com algum tipo de área de proteção ambiental (APA) seriam evitados para a implantação dos aerogeradores;
  • Atendimento às necessidades básicas de eletrificação: considerando-se que a energia elétrica é um insumo que pode contribuir para o desenvolvimento social, neste critério foram priorizados os municípios que possuíssem menor distribuição de renda, com o intuito de dinamizar suas atividades socioeconômicas pela inserção da geração distribuída;
  • Custos do abastecimento: este indicador foi representado pela distância da conexão à rede elétrica, refere-se à distância entre os municípios e a rede elétrica de 138 kV.

Os dados referentes aos critérios foram inseridos e combinados em um Sistema de Informação Geográfico, sua representação pode ser observada na Figura 1.

A ordenação dos critérios de avaliação foi feita a partir de uma pesquisa aplicada a um grupo de pós-graduando do programa interdisciplinar de Pós-Graduação em Energia da Universidade Federal do ABC, e três cenários obtidos, como apresentado na Tabela 1.

Tabela 1 – Cenário de pesos

Observa-se que o indicador de redução de impactos ambientais não aparece na priorização, pois este foi considerado como um critério de exclusão. Na sequência, os dados coletados foram normalizados e submetidos ao método de avaliação multicritério Combinação Linear Ponderada (Weighted Linear Combination – WLC). A Tabela 2 apresenta como resultado o ranking dos oito municípios mais propícios para os três cenários.

Tabela 2 – Ranking dos municípios mais propícios para a instalação de aerogeradores no Estado de São Paulo

Observa-se que, dentre os oito primeiros municípios mais favoráveis para a instalação de geradores eólicos, considerando-se os critérios selecionados, seis estão presentes no ranking dos três cenários aplicados. Estes seis municípios são representados na Figura 2.

Figura 2 – Municípios que demonstraram potencial para a instalação de geradores eólicos sob a perspectiva de desenvolvimento sustentável.

A técnica WLC demonstrou que, apesar da ordenação dos critérios de acordo com seu grau de prioridade, todos têm interferência na resposta final. Observou-se que ocorreu uma compensação entre os critérios. Isso implica que houve certo equilíbrio na avaliação das três dimensões trabalhadas, mesmo o critério de menor peso teve relevância no resultado alcançado.

Portanto, espera-se que a metodologia possa ser significativa na solução de problemas no planejamento da expansão e possa contribuir para a decisão na identificação de locais propícios para a instalação de geradores distribuídos, atendendo não somente aspectos econômicos, mas também considerar as dimensões social e ambiental, visto que vem crescendo aos poucos a consciência de que a expansão econômica não é condição suficiente para o bem-estar e até mesmo para a sobrevivência do ser humano.

Finalizando, vale destacar que a escolha da tecnologia para aplicação da metodologia e dos critérios de avaliação foi coerente aos indicadores energéticos de sustentabilidade apresentados pela Organización Latinoamericana de Energía (OLADE), e procurou-se valorizar critérios que proporcionassem o aproveitamento de recursos energéticos locais, a diversificação da matriz elétrica, a redução de custos, o desenvolvimento social e a preservação ambiental.


*Patrícia Teixeira Leite Asano é doutora em Engenharia Elétrica. Atualmente, é professora da Universidade Federal do ABC e membro do IEEE. Atua na área de planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos de potência.

*Gracieli Sartório Cardoso de Lima é mestre em Energia pela Universidade Federal do ABC e doutoranda. Atua na área de planejamento energético com foco em geração distribuída e indicadores de sustentabilidade.


 

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