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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 Amilcar Guerreiro Diretor de Estudos da Economia da Energia e do Meio Ambiente Empresa de Pesquisa Energética - EPE IV Congresso Brasileiro de Energia Rio de Janeiro, RJ | 25 de outubro de 2012 A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil

XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

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Page 1: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

Amilcar GuerreiroDiretor de Estudos da Economia da Energia e do Meio

AmbienteEmpresa de Pesquisa Energética - EPE

XIV Congresso Brasileiro de EnergiaRio de Janeiro, RJ | 25 de outubro de 2012

A Eficiência como Recurso dePlanejamento Energético no Brasil

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A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil

AGENDA1 Setor energético brasileiro: contexto e desafios

2 Aspectos metodológicos

3 Eficiência no consumo total de energia

4 Considerações finais

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A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil

1 Setor energético brasileiro: contexto e desafios

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Fontes: Alves, José Eustáquio (apresentação em power-point, maio de 2008); ONU (http://esa.un.org/unpp) e IBGE (http://www.ibge.gov.br)1950-1980: média censo demográficos

Mortalidade infantil (por mil) 114 < 20

Esperança de vida ao nascer (ambos os sexos) 52 anos > 72 anos

Taxa de fecundidade total (filhos por mulher) 5,6 1,9

Crescimento demográfico 2,8% ao ano 0,8% ao ano

Indicadores 1950-80 2000-30

População entre 15 e 64 anos 56% 68%

Idade mediana da população < 19 anos > 30 anos

Índice de dependência demográfica 80 48

Grau de urbanização 51% > 85%

Taxa de alfabetização (ambos os sexos) > 65% > 90%

Atividade feminina < 20% > 45%

Anos de estudo da mulher (média) > 3 > 9

Mudança do perfil sociodemográfico do país

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 5

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 20200

50

100

150

200

250

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

51.970.1

93.1

119.0

146.8

169.8

190.8205.0

milhões de habitantes D% ao ano

Fontes: IBGE (censos); EPE (projeção)

População

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Crescimento demográficoD = 14 milhões de pessoas• equivalente a 1,4 vezes a população atual da Bélgica

• equivalente à população atual da Bahia

191

205

2010 2020

0,7%aa

Fonte: EPE

6

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Fonte: Elaboração Própria

Bônus demográfico

Brasil Experiência Asiática

Notas: (1) Bônus demográfico: é o período em que a estrutura etária da população atua no sentido de facilitar o crescimento econômico. Isso ocorre quando há um grande contingente da população em idade produtiva e um menor percentual de crianças e idosos no total da população.

(2) Leste Asiático: China, Hong Kong, Macau, Coréia do Norte, Coréia do Sul; (3) Sudeste Asiático: Brunei, Camboja, Timor Leste, Indonésia, Laos, Malásia, Mianmar, Filipinas, Cingapura,

Tailândia, Vietnã; (4) Sul asiático: Bangladesh, Butão, Índia, Ilhas Maldivas, Nepal, Paquistão, Sri Lanka.

Fonte: Mason, 2005.

Região

Taxa de crescimento (%

a.a.)

Contribuição estimada do bônus

demográfico (%a.a)

PIB per capita PEA Máx Mín

Ásia 3,33 2,76 1,64 0,73

Leste Asiático

6,11 2,39 1,87 1,37

Sudeste Asiático

3,8 2,90 1,81 0,91

Sul Asiático

1,71 2,51 1,34 0,41

dependência demográfica

bônus demográfico

Page 8: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 8

(% ao ano)

2001-2005

2006-2010

Fonte: EPE (PDE 2021)

Crescimento econômico

2012-2021PIB mundial

3,7% 3,6%4,0%Comércio mundial

5,5% 4,1%5,3%PIB Brasil

2,8% 4,4%4,7% Investment grade

Estabilidade econômica e políticaPré-salProjetos de infraestruturaBônus demográfico

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Domicílios (acréscimo no período)

1950-60 1960-70 1970-80 1980-90 1990-00 2000-10 2010-200

5

10

15

20

25

30

milhões de habitantesmilhões de domicílios

13,9

população

domicílios

Fontes: IBGE; EPE

9

Universalização do serviçoMenor crescimento da populaçãoDemanda acompanha crescimento demográfico

de uma geração atrásRedução do número de habitantes por domicílio

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 10

Frota atual (2012) 36 milhões

Frota 2021 60 milhões

Frota de veículos leves

Fonte: EPE

milhões de unidades

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 11

2011

Fontes: EPE (BEN 2012 e PDE 2021) e ONS (carga 2011)

Consumo de energia

2021Consumo final energético (milhões tep)

228,9 363,84,7%Consumo de energia elétrica (TWh)

480,1 773,84,9%

D % ao ano

Carga de energia [elétrica] – SIN (MWmédio)

59.534 88.9214,1%

Acréscimo médio anual no período:

2.900 MWmédios 5 a 6 mil MW

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A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil

2 Aspectos metodológicos

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 13

tempo

consumo final

consumo final em to

Eficiênciaenergética

consumo final em t

to t

Crescimento vegetativo(crescimento demográfico;acumulação de capital, etc.)

Efeito renda

Eficiência energética e efeito renda

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

0

300

600

900

1.200

1.500

1.800

2.100

0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 20.000

[R$/t

ep]

[mil tep/ano]

caldeiras s. industrial

caldeiras s. energético

geração, transferência eretenção de calor em fornos

distribuição do vapor s. industrial

iluminação s. residencial

AVAs

veículos a diesel

gestão energética s. industrial

recuperação de calor em fornos

veículos a gasolina

distribuição do vapor s. energético

manuseio e processamento

14

Curva de custo potencial de iniciativas de eficiência energética

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 15

Principais variáveis• Consumo específico de eletricidade dos

equipamentos

televisores – condicionadores de ar -

refrigeradores

iluminação - chuveiro elétrico - outros

equipamentos

• Posse e uso dos equipamentos

• Substituição de aquecimento de água elétrico por

aquecimento solar direto e/ou gás natural• Programa Brasileiro de Etiquetagem/Selo

PROCEL

• Padrões Mínimos de Eficiência Energética

para equipamentos eletrodomésticos

• Programas de orientação do consumidor

Mecanismos

Residencial

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Lâmpadas

Freezers

Refrigeradores

Lavadoras de roupa

Condicionadores de ar

Televisores

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

55.3%

12.8%

9.5%

8.8%

8.6%

2.7%

16

ResidencialGanho de eficiência por equipamento no horizonte decenal

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 17

Condicionamento ambiental

Aquecimento direto

Refrigeração

Iluminação

Comercial e público

• Programa Brasileiro de Etiquetagem/Selo

PROCEL

• Padrões Mínimos de Eficiência Energética

• Contratos de performance

• Atuação de ESCOs

Mecanismos

Principais áreas de interesse

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 18

Principais variáveis

Transportes

Evolução dos modais

Evolução da frota

Consumo específico de combustíveis líquidos(óleo diesel; gasolina e etanol)

Cenário de evolução tecnológica da frota de veículos leves

Page 19: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 19

Competição entre fontes energéticas

Progresso tecnológico

Eficiência energética no uso final

Metodologia geral da previsão do

consumo de energia

Indústria

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 20

Ferro-gusa e açotecnologias e rendimentos de conversãopor etapa do processo (redução, aciaria e laminação)

Cimentokcal/kg de clínquer

Alumínioavanço dos processos APC (anodos pré-cozidos e Sodeberg)

Químicarendimento energético por fonte e serviço energético (1);avanço da cogeração a gás natural;substituição tecnológica na produção de soda-cloro(células de amálgama de mercúrio diafragma membrana)

Papel e celuloseconsumo específico energia térmica e elétrica na produção de celulose e por tipo de papel

Demais setoresrendimento energético por fonte e serviço energético (1)

(1) Calor de processo, aquecimento direto, força motriz, iluminação, eletroquímica e outros usos,conforme abertura do Balanço de Energia Útil

Indústria Exemplos de variáveis

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 21

Indústria Mecanismos

• Programa Brasileiro de Etiquetagem/Selo

PROCEL

• Programas dirigidos (ex: Procel Indústria)

• Padrões Mínimos de Eficiência Energética

• Contratos de performance

• Ação de ESCOs

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A Eficiência como Recurso de Planejamento Energético no Brasil

3 Eficiência no consumo total de energia

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 23

Indústria39%

Transportes32%

Demaissetores

29%

Fonte: BEN 2012 (EPE, 2010)Consumo setor energético incluído na indústriaExclui consumo final não energético

Distribuição setorial do consumo final energético

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 24

2011 2016 20210

100

200

300

400106 tep

2011/2021

PIB 4,7

CFE SEM EE 5,4

PIB: Produto Interno BrutoCFE: Consumo Final de EnergiaEE: Eficiência Energética

per capita 2011/2021

PIB 4,0

CFE SEM EE 4,7

Consumo final de energia (CFE)

1,149

1,175

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 25

2011 2016 20210

100

200

300

400106 tep

Consumo final de energia (CFE)

eficiênciaenergética

2011/2021

PIB 4,7

CFE SEM EE 5,4

COM EE

4,7

1,000

PIB: Produto Interno BrutoCFE: Consumo Final de EnergiaEE: Eficiência Energética

per capita 2011/2021

PIB 4,0

CFE SEM EE 4,7

COM EE 4,0

1,000

Eficiência energética

24,7 x 106 tep(18,3% do aumento do CFE)

1,149

1,175

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 26

Energia conservada em

2021

Eficiência energética por setor

Indústria 13.763 x 103 tep

Transporte 8.036x 103 tep

Contribuição de cada setor

para o total conservado

56%

33%

2%

6%Residencial 1.507x103tep

Comercial 561x103 tep

Obs.: (1) indústria inclui setor energético; (2) energia conservada nos setores público e agropecuário: 826x103 tep

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 27

Eficiência energética em 2021, por setor

SetorEnergia Elétrica

GWh

Combustíveis

103 tep

Total103 tep

Industrial (1)

17.907 12.223 13.763

Transporte

s

289 8.011 8.036

Comercial 5.826 60 561

Residencia

l

17.517 --- 1.507

Outros (2) 6.585 260 826

TOTAL 48.124 20.554 24.693

(1) Inclui setor energético(2) Setores público e agropecuário

Fonte: EPE

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 28

10.000 MW hidroelétricos

400.000 barris por dia

Energia conservada equivalente

Energia conservada equivalente

Eficiência energética em 2021Energia elétrica48,1 TWh

(16,3% do acréscimo do consumo)

Combustíveis20,6 x 106 tep

(18,8% do acréscimo do consumo)

Page 29: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Nota: valores relativos ao ano de 2007 para os países selecionados.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

Chile

Argentina

Portugal

EspanhaGrécia Itália

França Alemanha

Reino Unido

Canadá

Estados Unidos

Brasil 2010

Brasil 2021

US$ [2000]/hab

tep/

106 U

S$ [2

000]

Fonte: EPE

Intensidade energética

29

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A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

Nota: valores relativos ao ano de 2007 para os países selecionados.

US$ [2000]/ hab

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

Chile

Argentina

PortugalEspanha

Grécia Itália

França

Alemanha

Reino Unido

Canadá

Estados Unidos

Brasil 2010Brasil 2021

kWh/

US$

[200

0]

Fonte: EPE

Intensidade elétrica

30

Page 31: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012

0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,0000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

Consumo de eletricidade e rendaConsumo de eletricidade per capita versus PIB per capita

Brasil 2010

ChileBrasil 2021Argentina

PortugalBrasil 2035

Grécia

Espanha

Itália

FrançaAlemanha

Reino Unido

EUA

Canadá

US$ [2000] PPP/hab/ano (*)

kWh/

hab/

ano

(*) PIB per capita referenciado a US$ [2000] PPP. Os dados são relativos ao ano de 2007 para todos os países com exceção do Brasil.Fonte: IEA, 2009: Key World Energy Statistics 2009.Nota: o consumo de eletricidade inclui autoprodução.

Índia

China

Japão

Rússia

Page 32: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 32

65,7 milhões tCO2

Eficiência energética em 2021Emissões evitadas de GEE

Setor Energia Elétrica

Combustíveis Total

Industrial (1)

9,5 24,0 33,5

Transporte

s

0,2 15,3 15,5

Comercial 3,1 0,2 3,3

Residencia

l

9,3 --- 9,3

Outros (2) 3,4 0,7 4,1

TOTAL 25,5 40,2 65,7

(1) Inclui setor energético(2) Setores público e agropecuário

Fonte: EPE

Obs.: calculado com base nos fatores médios de emissão no consumo de energia em cada setor

Page 33: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 33

Indústria51%Transportes

24%

Demaissetores

25%

Fonte: EPEExclui consumo final não energéticoSetor energético incluído na indústria

Contribuição setorial para redução das emissões de gases de efeito estufa

Page 34: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

Impacto da Eficiência Energética no Planejamento Energético Brasileiro

4 Considerações finais

Page 35: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 35

Obs.: considerando a demanda potencial em 2021

Fontes: BEN 2012, PDE 2021 (EPE)Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e

agrícolas etc

Oferta interna de energia2011 272,4 Mtep2021 440,7 Mtep (com

conservação)465,4 Mtep (sem conservação)

Evolução da matriz energética 2011-2021

2011 20210

100

200

300

400

500

Eficiência energética

Outras renováveis

Lenha e carvão vege-tal

Hidráulica

Cana

Urânio

Carvão mineral

Gás natural

Petróleo38,6%

31,9%30,2%

10,2%

15,5%14,7%15,7%

21,2%20,1%

14,6%

12,6%11,9%

5,6%5,3%

Eficiência energética

Page 36: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 36

Obs.: considerando a demanda potencial em 2021

Fontes: BEN 2012, PDE 2021 (EPE)Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e

agrícolas etc

Contribuição de cada fonte para atendimento do aumento da demanda energética 2011-2021

Fonte Mtep %

Cana 50,7 26,3

Gás natural 40,5 21,0

Petróleo e derivados 35,3 18,3

Eficiência energética 24,7 12,8

Hidráulica 15,5 8,0

Outras renováveis 11,6 6,0

Carvão mineral 2,8 6,0

Urânio 2,8 1,5

4ª “fonte” de energia no atendimento da expansão demanda

Aumento potencial da oferta interna de

energia 2011-2021 193,0 Mtep

Page 37: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 37

BALANÇO DE ENERGIA ELÉTRICA

Oferta 61,7 Mtep 100%

Consumo final 41,3 Mtep67%

Perdas na conversão12,9 Mtep21%

Perdas elétricas 7,5 Mtep12%

Matriz elétrica 2011

65%6%

5%

8%

7%

3%6%

HidráulicaBiomassa da canaOutras renováveisGás naturalCombustível nuclearCarvãoOutras não renováveis

Renováveis 47,0 Mtep 76%Não renováveis14,7 Mtep24%

Fontes: BEN 2012 (EPE)Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e

agrícolas etc

Page 38: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 38

Obs.: considerando a demanda potencial em 2021

Fontes: BEN 2012 (EPE)Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e

agrícolas etc

BALANÇO DE ENERGIA ELÉTRICA

Oferta 109,6 Mtep 100%

Consumo final 70,7 Mtep64,5%

Perdas na conversão27,4 Mtep25,0%

Perdas elétricas 11,5 Mtep10,5%

Matriz elétrica 2021

51%

9%8%

4%

17%

6%

4% 2%

Hidráulica Biomassa da canaOutras renováveis Eficiência energéticaGás natural Combustível nuclearCarvão Outras não

renováveis

Renováveis 74,4 Mtep 67%Não renováveis31,1 Mtep29%Eficiência energética4,1 Mtep 4%

Page 39: XIV CBE - MESA 5 - Amilcar Guerreiro - 25 outubro 2012

A eficiência como recurso de planejamento energético no Brasil | A. Guerreiro | XIV CBE | RJ, out 2012 39

Obs.: considerando a demanda potencial em 2021

Fontes: BEN 2012, PDE 2021 (EPE)Obs: Hidráulica inclui importação | Outras renováveis: centrais eólicas, resíduos industriais e

agrícolas etc

Contribuição de cada fonte para atendimento do aumento da demanda de energia elétrica 2011-2021

Fonte Mtep %

Hidráulica 15,5 32,8

Gás natural 13,2 27,5

Biomassa da cana 6,0 12,6

Outras renováveis 5,8 12,2

Eficiência energética

4,1 8,6

Combustível nuclear 2,7 5,6

Carvão mineral 2,5 5,2

Outras não renováveis

- 1,9 - 4,0

5ª “fonte” de energia no atendimento da expansão demanda

EVOLUÇÃO DA MATRIZ ELÉTRICA2011-2021

Oferta + 47,9 Mtep100%

Consumo final + 29,4 Mtep61,4%

Perdas na conversão+ 14,5 Mtep 30,2%

Perdas elétricas + 4,0 Mtep8,4%

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Mesmo considerando o efeito do aumento da renda e da população, é possível “retirar” uma parte do consumo final por meio de eficiência energética

A eficiência energética tem papel importante no atendimento aos requisitos da demanda por energia, contribuindo para:

• Redução do montante de energia efetivamente consumido

• Postergação de investimentos na expansão do parque energético

• Redução das emissões de gases de efeito estufa

• Segurança no fornecimento de energia

Conclusões

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Aperfeiçoamento de métodos, dados e critérios• W2W: well to wheel

EPE desenvolveu estudo com o INEE

• Balanço de Energia FinalEPE desenvolveu com FGV metodologia para aferição do consumo de lenha e carvão vegetal

• Balanço de Energia ÚtilEPE realizará revisão do BEU

• Definição de prioridades e fixação de metasMME concluiu 1ª etapa do Plano Nacional de Eficiência Energética

• Aprimoramento de metodologia para elaboração deCurvas de Custo Potencial por setor

• Construção de banco de dados de indicadores de eficiência energética

• Definição de protocolos de medição e verificação

A seguir

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Desenvolvimento de mecanismos de estímulo à eficiência• Manutenção/reforço das ações em curso

(PROCEL, CONPET, PBE, PROESCO), inclusive aprimoramento institucional

• Intensificação na definição de padrões de consumo para novos equipamentos (Lei de Eficiência Energética)

• Desenvolvimento de novos mecanismos:

• leilões de eficiência energética, na área de energia elétrica

• certificação de projetos de eficiência energética

A seguir

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EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE

Muito obrigado!

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