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MudClima - Avaliação e Efeito das Mudanças Climáticas no Setor Elétrico

Apresentação
Mudanças climáticas referem-se a mudanças no estado do clima que podem ser identificadas por mudanças na média e/ou variabilidade de suas propriedades, e isso persiste por um longo período, tipicamente décadas ou mais, atribuída diretamente ou indiretamente à atividade humana.
 
No Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas - Intergovernmental Panel On Climate Change (IPCC) são analisados como os impactos relacionados à mudança do clima podem ser reduzidos e gerenciados por meio de ações de mitigação e adaptação. A mitigação é definida como a intervenção antropogênica para reduzir as fontes de emissões de GEEs ou para aumentar os seus sumidouros; já a adaptação se refere ao processo de ajuste, em sistemas naturais ou humanos, em resposta a estímulos climáticos reais ou esperados (e.g., alterações nos regimes de precipitações, ocorrência mais frequente de eventos climáticos extremos, etc), ou seus efeitos, que pode reduzir os danos ou explorar oportunidades benéficas.
 
 
Em 2015, durante a 21a Conferência das Partes (COP 21) da UNFCCC foi estabelecido o Acordo de Paris sobre Mudança do Clima, onde os 195 países participantes se uniram com o objetivo comum de reduzir as emissões de GEEs no contexto do desenvolvimento sustentável e conter o aumento da temperatura média global abaixo de 2°C em relação aos níveis pré-industriais, até o final deste século. Como parte do Acordo de Paris, cada país comunicou a sua “pretendida” Contribuição Nacionalmente Determinada (intended Nationally Determined Contribution – iNDC).
 
Não obstante ao bem-sucedido programa de biocombustíveis, à elevada queda da taxa de desmatamento na Amazônia brasileira (82% entre 2004 e 2014), e a apresentar matrizes energéticas e elétricas entre as mais renováveis do planeta, no Acordo de Paris, durante a COP 21, o Brasil decidiu ampliar ainda mais sua contribuição para a consecução do objetivo da UNFCCC, no contexto do desenvolvimento sustentável.
 
Em nível mundial, diferentemente do Brasil, o setor energético tem sido um dos principais atores da mudança do clima global, contribuindo com pelo menos 2/3 das emissões de gases de efeito estufa. Logo, pode-se afirmar que o Acordo de Paris sobre Mudança do Clima é, na sua essência, um acordo sobre energia. Como consequência, espera-se uma transformação disruptiva no sistema energético mundial, com a aceleração da descarbonização da economia mundial e a implementação, em larga escala, tecnologias limpas, eminentemente renováveis, quer existentes ou novas.
 
A busca de uma solução de compromisso entre os diversos objetivos do desenvolvimento socioeconômico e do clima, muitas vezes conflitantes entre si, torna-se ainda mais relevante em países em desenvolvimento, onde haverá um significativo crescimento do consumo de energia elétrica e aumento da capacidade instalada de geração e transmissão, as quais devem ser realizadas da forma mais eficiente possível.
 
Outro aspecto a ressaltar diz respeito à interdependência (nexus) entre energia e água. Por exemplo, a Agência Internacional de Energia (IEA) estima que 10% da água doce captada hoje em todo o mundo é utilizada pelo setor da energia, e cerca de 4% da energia elétrica consumida no mundo é utilizada para captar, distribuir e tratar água para consumo, sem contar com a energia utilizada nas bombas de irrigação e plantas de dessalinização. A IEA também estima que, em linha com o crescimento econômico e populacional, a demanda global por energia e água irá aumentar e, chegando a dobrar até 2040. Além disso, as mudanças climáticas poderão exacerbar o estresse hídrico em diversas regiões do planeta. O nexus água e energia torna-se, então, um componente crítico das estratégias de mitigação e de adaptação, especialmente no Brasil, devido à predominância da geração hidroelétrica.
 
No caso do Brasil, a composição da matriz elétrica é marcada pela contribuição majoritária das fontes renováveis, em particular da hidroeletricidade. A hidroeletricidade é promotora de diversos benefícios, inclusive relacionados à mitigação das mudanças climáticas por meio das baixas emissões de gases de efeito estufa, e também quando os aproveitamentos hidroelétricos incorporam reservatórios de regularização, podem contribuir para atenuação da vulnerabilidade dos sistemas elétricos em que se inserem e para aumentar a resiliência dos ecossistemas e comunidades no entorno, assim como sua capacidade de adaptação para lidar com os riscos impostos por possíveis alterações em variáveis climáticas. Não obstante, sua preponderante participação na matriz elétrica brasileira torna-a mais dependente das condições climáticas e dos regimes hidrológicos das bacias hidrográficas brasileiras, atuais e futuros. Em decorrência, os impactos associados – sejam positivos ou negativos, devem ser avaliados sob as óticas empresarial, de segurança energética e socioeconômico, considerando ainda os aspectos de desenvolvimento sustentável e/ou de promotor da conservação ambiental permanente.
 
Desde sua fundação, o CEPEL tem desenvolvido e mantido no estado da arte uma cadeia integrada de metodologias e modelos computacionais para a área de energia, baseada em técnicas de otimização e simulação, considerando também incertezas. Esta cadeia de modelos tem orientado a expansão e operação do sistema elétrico brasileiro de forma sustentável, com uma elevada participação de fontes renováveis, como hidrelétricas e biomassa e, mais recentemente, eólica e solar. Devido a sua natureza intrínseca, também tem contribuído para a elaboração de ações de mitigação, especialmente aquelas relacionadas a estratégias de implementação de tecnologias de baixo carbono, com a consequente redução das emissões de gases de efeito estufa.
 
Independentemente de ações de mitigação associadas, a questão que surge atualmente diz respeito à capacidade de se desenvolver e implementar tecnologias de baixo carbono, assim como de estratégias e ações de adaptação à mudanças climáticas. Em outras palavras, é necessário desenvolver metodologias e ferramentas capazes de responder a perguntas do tipo: como o aumento da temperatura, as alterações nos regimes de precipitações e a ocorrência mais frequente de eventos climáticos extremos impactam hoje e impactarão no futuro o setor elétrico, em termos produção e consumo de energia, e mesmo em relação à sua infraestrutura e ativos; como o setor deve se preparar para minimizar estes impactos e quais as estratégias de adaptação a nível nacional, regional e local.
 
Uma das maneiras de responder a essas questões consiste no desenvolvimento de metodologias para estreitar o hiato entre modelos climatológicos e de simulação/otimização energética, estratégia que vem sendo adotada pelo CEPEL no âmbito do Projeto Mudanças Climáticas – MudClima, englobando as seguintes vertentes:
(i)                  elaboração e análise, a partir dos Representative Concentration Pathways (RCPs) do IPCC, de cenários de vazões afluentes às usinas hidrelétricas até 2100, incluindo eventos extremos;
(ii)                desenvolvimento de metodologias para a consideração de seus impactos no planejamento da expansão e da operação energética, em termos de economicidade, segurança e emissões de gases de efeito estufa, com reflexos nas políticas de mitigação e adaptação;
(iii)               desenvolvimento de estratégias e ações de adaptação aos efeitos de mudanças climáticas nas áreas social, de ecossistemas e empresarial; e

(iv)              desenvolvimento de metodologia para o estabelecimento de indicadores associados à adaptação e resiliência para elegibilidade de projetos hidroelétricos a títulos climáticos. 

Contato

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 mudclima@cepel.br