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Planejamento Integrado de Recursos Energéticos (PIR) na Região de Araçatuba, São Paulo, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Civil

Uma análise detalhada do planejamento integrado de recursos energéticos (pir) realizado na região de araçatuba, no estado de são paulo. O pir é uma ferramenta metodológica desenvolvida para o planejamento energético sustentável, buscando conciliar diversas variáveis e parâmetros em uma análise sistêmica e holística dos recursos energéticos de uma determinada região. O documento aborda as etapas do processo de pir, incluindo a caracterização dos recursos energéticos (tanto do lado da oferta quanto da demanda), a avaliação do potencial energético, a análise de custos completos, a construção de cenários e a integração dos recursos energéticos. Além disso, são discutidos temas relacionados, como a importância dos recursos hídricos e a potencialidade energética do biogás na região. O objetivo é fornecer uma visão abrangente do planejamento energético integrado e sustentável realizado na região de araçatuba, com potencial aplicação em outras regiões.

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2022

Compartilhado em 01/07/2022

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MIGUEL EDGAR MORALES UDAETA
NOVOS INSTRUMENTOS DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO E O
DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – PLANEJAMENTO INTEGRADO DE
RECURSOS ENERGÉTICOS NA USP
Pesquisa Científica Realizada e Ferramentas Metodológicas Consolidadas do PIRnaUSP
Aplicadas à RAA
Tese de Livre-Docência apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo para
obtenção do título de Livre-Docente.
São Paulo
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Baixe Planejamento Integrado de Recursos Energéticos (PIR) na Região de Araçatuba, São Paulo e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!

MIGUEL EDGAR MORALES UDAETA

NOVOS INSTRUMENTOS DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO E O

DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – PLANEJAMENTO INTEGRADO DE

RECURSOS ENERGÉTICOS NA USP

Pesquisa Científica Realizada e Ferramentas Metodológicas Consolidadas do PIRnaUSPAplicadas à RAA

Tese de Livre-Docência apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Livre-Docente.

São Paulo 2012

MIGUEL EDGAR MORALES UDAETA

NOVOS INSTRUMENTOS DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO E O

DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – PLANEJAMENTO INTEGRADO DE

RECURSOS ENERGÉTICOS NA USP

Pesquisa Científica Realizada e Ferramentas Metodológicas Consolidadas do PIRnaUSPAplicadas à RAA

Tese de Livre-Docência apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Livre-Docente. Área: Energia Elétrica Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas – PEA Revisão de texto: Cristiane Garcia

São Paulo 2012

Ao buraco negro perdido no espaço sideral.

AGRADECIMENTOS

À FAPESP (Processo 03/064441-7). Ao PRH-ANP/04. Aos professores do PEA. Ao IEE. À EPUSP. À Cooperhidro. À Unisalesiano. Aos da equipe de trabalho dedicada a parir o Planejamento Integrado de Recursos Energéticos para o Desenvolvimento Sustentável (PIRnaUSP, para os mais chegados) que, ao longo desses anos, determinou a possibilidade real de as coisas acontecerem, ou seja, aos En- In do PIRnaUSP – uns mais do que outros, outros mais ainda, porém todos necessários, pois esta obra é deles e sem eles esta não existiria; tais são (perdão se algum nome fugiu da memória): Alexandre Malta Tedaldi; Alexandre Orrico Reinig; André Luiz Veiga Gimenes; Antonio Gomes dos Reis; Barnabé da Silva Junior; Carlos Antonio Farias de Souza; Daniele Lopes Freitas; Décio Cicone Junior; Fatuma Catherine Atieno Odongo; Felipe Coelho Costa; Felipe Iwamoto; Fernando Muccioli de Mello; Flávio Marques Azevedo; Geraldo Francisco Burani; Ginaldo Vasconcelos Filho; Isabel Akemi Bueno Sado; Janaína Roldão de Souza; José Aquiles Baesso Grimoni; Júlia Marques Bellacosa; Luiz Cláudio Ribeiro Galvão; Marina Martins Marques de Souza; Mário Fernandes Biague; Martim Debs Galvão; Natálya Gonçalves Kadri; Nelson Hitoshi Takiy; Pascoal Henrique da Costa Rigolin; Paulo Hélio Kanayama; Paulo Roberto Carneiro; Rafael Augusto Possari; Rafael Bragança de Lima; Rafael Makiyama; Renata Valério de Freitas; Ricardo Junqueira Fujii; Ricardo Lacerda Baitelo; Rodrigo Antônio Carneiro; Thadeu Hiroshi Ferraz; Vanessa Meloni Massara; Victor Takazi Katayama. Em especial ao Jonathas Bernal pela dedicação sem condições na produção deste trabalho.

ABSTRACT

The objective of this work is the development of a suite of new tools for energy planning under sustainable development paradigm, considering models, procedures and methodologies a priori. Methodologically, the suite of new tools lies on using PIR (portuguese acronym for Integrated energy Resources Planning), targeting regional sustainable development, which was previously approved by Fapesp. In line with the proposed previously: (i) it was chosen the RAA (acronym in Portuguese for Administrative Region of Araçatuba, west of the state of São Paulo, Brazil) as the study case region; (ii) Engaged the local stakeholders, and identified their demands and strategic expectations regarding energy, always considering the full costs account of energy resources. The results of the researches are evidenced by the production of undergraduate academic projects, dissertations, doctoral theses, as well as technical-scientific papers in published in journals. Moreover, can be considered as results of research the suite of tools, and it is highlighted the following tools: (i) the CVPC (the Portuguese acronym for Computation and Valuation of Full Potential Account) of the energy resources; (ii) energy- environmental mapping; (iii) the modeling and inclusion of the stakeholders into a energy resources ranking process; (iv) and the modeling and integration of energy resources, considering a set of vigilantes along the timeline and within the specific ( physical and human) geography. From these results it can be concluded that the work, of the theoretical- academic and field researches point of view, shows the consolidation of the PIR as the tool for sustainable development; in addition its modular design conception is applicable in real scale, taking as basis the use of methodological tools that consider permanently the dimensions of development, that is the tech-economical, environmental, social and political dimensions.

LISTA DE SIGLAS, ACRÔNIMOS E ABREVIATURAS

ACC Avaliação dos Custos Completos ADCC Avaliação Determinística dos Custos Completos AGRENER Encontro de Energia no Meio Rural AHCC Avaliação Holística dos Custos Completos ANP Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis CBPE Congresso Brasileiro de Planejamento Energético CERPCH Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas Cetesb Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental CH4 Metano CLAGTEE Congresso Elétrica^ Latino-Americano^ de^ Geração^ e^ Transmissão^ de^ Energia Cooperhidro Cooperativa do Polo Hidroviário de Araçatuba COPPE Instituto A. L. Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia CVPC Cômputo e Valoração do Potencial Completo DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio DL Decision Lens DSM Demand Side Management EIA/RIMA Estudo de Impacto Ambiental/Relatório de Impacto Ambiental En-In Envolvidos e Interessados EPUSP Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Fapesp Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo GD Geração Distribuída GEE Gases de Efeito Estufa Gepea Grupo de Energia do PEA GLD Gerenciamento do Lado da Demanda GLO Gerenciamento do Lado da Oferta IAEE International Association for Energy Economics IAPG Instituto Argentino del Petróleo y del Gas IBP Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis ICEE International Conference on Engineering Education IDH Índice de Desenvolvimento Humano IEE Instituto de Eletrotécnica e Energia INEER International Network for Engineering Education & Research

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Modelagem Fundamental do Processo de PIRnaUSP ............................................. 13 Figura 2: Diagrama Esquemático do Planejamento Integrado de Recursos energéticos ........ 15 Figura 3: Interpretação Livre do PIRnaUSP ......................................................................... 102

1 Introdução

1.1 Preâmbulo

A iniciação na construção e arquitetura dos novos instrumentos de planejamento energético demanda evidenciar que originalmente o PIR (Planejamento Integrado de Recursos) está diretamente relacionado ao IRP (da sigla, em inglês, “Integrated Resource Planning”). O IRP é resultado do aprimoramento do Planejamento no contexto dos sistemas elétricos de potência, com base no desenvolvimento deste nos Estados Unidos da América (UDAETA, 1997). Assim, é interessante mencionar que o IRP resulta do planejamento conhecido como “Least Cost Power Planning”, que vem a ser, grosso modo, a referência teórico-prática do planejamento energético no Brasil – e, em geral, do mundo.

No contexto desta iniciação, sob o olhar de um leigo em PIR, pode-se afirmar que nos debruçamos num Planejamento Integrado de Recursos do Setor Energético referenciado prévia e posteriormente à energia elétrica. Nessa medida, o PIR consiste em um conjunto de estratégias que genericamente visam o desenvolvimento energético de uma região (país ou alguns países, estado ou alguns estados, município ou alguns municípios etc.), tendo como bandeira principal a sustentabilidade. As implementações de fontes energéticas devem variar de acordo com as características de cada região e do momento em que são consideradas; isso é levado em consideração no PIR com uma caracterização concisa das condições ambientais, sociais, políticas e econômicas. Essa caracterização demonstra o caráter sustentável do PIR, pois, quando são levados em consideração todos esses quesitos, mostra-se um desenvolvimento mais consistente.

Na caracterização ambiental, são apontadas informações sobre o clima, a vegetação, a biodiversidade e as águas superficiais e subterrâneas da região, além de outras informações convenientes. São também analisados a infraestrutura, a economia e os aspectos

demográficos, que são de suma importância para entender como seria a aceitação da implementação de estratégias no local em estudo.

Com as características da região, os recursos energéticos a serem aplicados são listados, peneirados e selecionados. O PIR, aqui se destaca, por adotar a ACC (Avaliação de Custos Completos), que serve de ferramenta para diferenciar os recursos, levando em consideração as variáveis já citadas: impactos ambiental, social, político e econômico. Na listagem de recursos, não se descarta prontamente um recurso por, na atualidade, ser negativamente impactante em algum dos quesitos, pois, no PIR, as possibilidades são analisadas em um horizonte de maior de tempo. Assim, um recurso muito difícil de implementar na atualidade pode, com o tempo, ter o seu impacto negativo diminuído.

São feitos levantamentos de dados quanto aos recursos energéticos atuais, como a demanda, as fontes e os usos finais, o que auxilia na tomada de decisões. No PIR, os recursos energéticos, do lado da demanda e do lado da oferta, são colocados juntos, como possibilidades de implementações, o que expande o conceito de implementação de recursos. A curva da oferta deixa de ser apenas uma seguidora da curva da demanda. Elas são estudadas como um todo e são adaptadas uma em função da outra e ambas em função das variáveis ambiental, social, política e econômica.

A análise feita, que aborda a situação social e política, abre a possibilidade de apoio de empresas, prefeituras, governos e ONGs, envolvidos e interessados no desenvolvimento da região em estudo. As empresas interessadas podem dar auxílio de grande importância para os levantamentos de dados e para a implementação das estratégias. Mudanças de comportamento, por exemplo, incentivadas por palestras ou outros meios, são de grande valia para uma melhoria na demanda energética na região. Assim, o apoio das empresas deixa de se resumir a investimentos financeiros.

O Planejamento Integrado de Recursos Energéticos (PIR) é uma ferramenta que visa o auxílio à tomada de decisão em busca do melhor aproveitamento dos recursos energéticos (na geografia e no tempo), de forma a concatenar o máximo de variáveis e parâmetros envolvidos em uma análise sistêmica, holística e racional dos recursos energéticos e da região de estudo.

Na busca de uma análise plena de sistemas complexos, a estratégia do PIR consiste em trabalhar as diversas linhas do conhecimento, para que os diferentes enfoques e entendimentos sobre o meio sejam contemplados na Integração dos Recursos pesquisados e avaliados para esse fim. Unificar diversas linguagens e pensamentos determinísticos apresenta-se como o maior desafio do Planejamento na busca do desenvolvimento sustentável.

A sustentabilidade pode ser descrita como um propósito de bem-estar geral, dentro das possibilidades e realidades da sociedade, ou também como o fechamento do ciclo de produção, com o mínimo de produtos secundários, a máxima eficiência dos processos e a ótima manutenção dos recursos. Estes objetivos estariam integrados como um plano para o suprimento das necessidades futuras de energia, com a minimização dos impactos socioambientais gerados e o máximo atendimento às prerrogativas regionais.

O PIR como metodologia permeia diversas áreas do conhecimento, expressas pelas dimensões ambientais, políticas, sociais e técnico-econômicas, e atua no emprego de análises técnicas e ferramentas matemáticas que configuram o seu caráter sistêmico. Todo o processo pode ser observado segundo essas divisões em frentes sinérgicas de trabalho, como, por exemplo, a classificação a priori dos RELDs e dos RELOs, que são analisados sistemática e separadamente e, em um primeiro momento, existem como produtos isolados; por conseguinte, trabalha-se a Integração com a extinção desse formato bilateral, entretanto, não haveria posterior integração sem uma dessas análises.

Assim sendo, a tese PIR expressada neste documento, que especialmente também é denominada de PIRnaUSP pelas especificidades e diferenciações em relação ao PIR como

originalmente disseminado no Brasil (fundamentalmente na década de 1990; explicitado inicialmente no item intitulado “Prólogo”), permeia sinergicamente a realização de atividades de pesquisa baseadas no projeto FAPESP 03/06641-7 (fixada na RAA/SP) no sentido de consolidar o PIR e suas ferramentas como novos instrumentos de planejamento energético e para o desenvolvimento sustentável. Nesse sentido, a caracterização dos recursos e dos aproveitamentos energéticos na região foco do estudo (Oeste Paulista – RAA) levam em consideração a sua localização, a disponibilidade e o interesse de exploração, bem como seus impactos em todas as dimensões de análise do PIR.

A Região Administrativa de Araçatuba (RAA) no Estado de São Paulo tem como uma das principais características de sua atividade econômica a exportação de energia, representada pelo etanol, pela passagem do gasoduto Brasil-Bolívia, pela localização de cinco das maiores usinas hidrelétricas do Estado e pela sede da maior empresa produtora de coletores solares do país. A região ainda é entrecortada por grandes rios navegáveis, formando a hidrovia Tietê-Paraná, permitindo ainda a ligação hidroviária com os rios Grande e Piracicaba, de grande importância econômica para o Estado.

Outros objetivos referem-se a realizar a avaliação da exequibilidade do uso do potencial energético local e a consolidação da participação dos envolvidos e interessados (prefeituras, secretarias de Energia, Planejamento e Meio Ambiente, governo do Estado, investidores, usuários de energia, ONGs, sindicatos e sociedade organizada), em projetos relacionados à implantação do processo de PIR;

Investigar e identificar as necessidades ou expectativas estratégicas da região, capacitando equipes e consolidando relacionamentos com entidades parceiras na região. Além de identificar inclusive possíveis negócios em recursos energéticos locais distribuídos, avaliando o potencial econômico desses recursos e, se plausível, a captação de projetos estratégicos para o desenvolvimento regional.

Assim sendo, nos itens a seguir são mencionados os objetivos gerais e específicos da pesquisa, na sua performance real, haja vista a complexidade, interdisciplinaridade e multiplicidade de atores evidenciada pelo PIR da RAA.

2.1 Objetivos Gerais

  • Consolidar a caracterização do potencial dos recursos energéticos de energia;
  • Aplicar a metodologia do PIR para o potencial energético identificado através dos RELOs (Recursos Energéticos do Lado da Oferta) e dos RELDs (Recursos Energéticos do Lado da Demanda);
  • Avaliar a exequibilidade do uso do potencial energético local e realizar e consolidar a participação dos envolvidos e interessados (En-In) em projetos relacionados à implantação do processo de PIR.

2.2 Objetivos Específicos

  • Capacitar a equipe da entidade parceira a identificar recursos de oferta e de demanda, viabilizar os recursos locais distribuídos e avaliar o potencial deles visando o desenvolvimento regional;
  • Levantar e caracterizar os aproveitamentos energéticos (do lado da oferta e do lado da demanda) e as tecnologias vinculadas a eles;
  • Identificar as necessidades ou as expectativas estratégicas;
  • Inter-relacionar as informações obtidas e indicar as possibilidades de aproveitamento energético disponíveis (sempre dentro do GLO – Gerenciamento do Lado da Oferta e GLD – Gerenciamento do Lado da Demanda, em equilíbrio);
  • Difundir informações sobre a possibilidade do uso dos recursos energéticos de oferta e demanda na região;
  • Realizar uma análise para possível modelagem geoenergética;
  • Considerar o aproveitamento da geração distribuída como vetor de otimização dos sistemas de transmissão e distribuição;
  • Analisar impactos ambientais locais do potencial energético regional;
  • Estudar a demanda reprimida e previsão da energia e capacidade necessárias para atender as necessidades futuras de energia.