Eólicas e Leilões de Energia: Uma história de 12 anos

Desde 2004 a contratação de energia elétrica no ambiente regulado do Sistema Elétrico Brasileiro ocorre por meio de leilões e os primeiros em que a fonte eólica participou aconteceram em 2007. Desde então ocorreram 28 leilões com participação desta fonte. Ao longo dos anos foi possível perceber diversas mudanças tecnológicas, com impacto no desempenho e nos custos dos empreendimentos.

A figura a seguir mostra a evolução da quantidade de projetos eólicos cadastrados na Empresa de Pesquisa Energética - EPE, visando a participação nos Leilões de Energia do ambiente regulado, promovidos pelo Ministério de Minas e Energia - MME. Nota-se que, desde 2013, temos cadastramento de mais de 1.500 projetos por ano, o que demonstra o potencial da fonte eólica e o interesse dos agentes para participação nesse mercado.

Quantidade de projetos eólicos analisados a cada ano

Fonte: Base de Dados EPE

A oferta total média por leilão, em termos de potência, dos projetos eólicos cadastrados nos últimos dois anos é de aproximadamente 26 GW. Destes, 17,7 GW (68%), em média, foram habilitados tecnicamente para participar dos leilões de energia, sendo a principal razão de inabilitação dos projetos as restrições na capacidade de escoamento, principalmente em licitações com prazo de início de suprimento de até 4 anos.

Evolução tecnológica

Com o passar desses 12 anos de participação em leilões, as médias da altura das torres, do diâmetro dos rotores e da potência unitária das turbinas aumentaram, contribuindo para o melhor aproveitamento do vento disponível em cada local. Os primeiros projetos habilitados para participar dos leilões apresentavam turbinas com diâmetro e altura das torres inferiores a 70m, em média. Com o desenvolvimento tecnológico dos materiais de construção das turbinas, a média das alturas das torres passou para 111 metros e a média dos diâmetros passou para 120 metros em 2018, sendo que 92% dos empreendimentos habilitados utilizaram turbinas com mais de 110 metros de diâmetro. Ressalta-se que estes dados se referem aos projetos habilitados para participar de leilões e que podem vir a ser alterados no processo de implantação dos empreendimentos.

Evolução das médias de alturas das torres, diâmetros dos rotores e potências unitárias dos equipamentos dos projetos habilitados

Fonte: Base de Dados EPE

Segundo a IRENA (2018), o diâmetro médio dos aerogeradores de projetos instalados onshore em países como China, Alemanha e Estados Unidos, entre outros, foi de 101 metros em 2016. Este mesmo relatório mostrou que a média do Brasil superou a média global, sendo inferior apenas à Suécia, Alemanha e Dinamarca.

Em relação à potência dos equipamentos, a média, dentre os projetos habilitados para o leilão, passou de 1375 kW em 2007 para 2560 kW em 2018, representando um aumento de 86%. Alguns projetos adotaram turbinas com mais 4000 kW em 2018. A escolha da potência adequada para cada projeto depende de condições locais e, portanto, varia entre países, como pode ser visto na figura a seguir, ou mesmo regiões diferentes dentro de um mesmo país .

Potência média das turbinas instaladas on-shore em 2017 nos países membros da IEA e das turbinas apresentadas em projetos habilitados para participar de leilões no Brasil em 2017 em kW.

Fonte: IEA Wind, 2018 e Banco de Dados EPE.

Fator de Capacidade - Os maiores do mundo

O Brasil ocupa uma posição de destaque quando se trata de fator de capacidade de usinas eólicas. Certas regiões do país apresentam ventos com velocidades médias altas e que variam pouco, o que contribui para essa posição. Dentre os países com maior capacidade instalada de energia eólica no mundo, o Brasil é o que apresenta maior fator de capacidade médio, seguido pelos EUA. Enquanto a média do fator de capacidade onshore de todos os países analisados pela IRENA (2018) foi de 29% em 2017, a do Brasil foi superior a 40%. O Boletim de Geração Eólica, publicado mensalmente pelo ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico, mostra que muitos empreendimentos em operação têm atingido fatores de capacidade maiores que 50%. É importante observar que os empreendimentos que entraram em operação em 2017, em sua maioria, venceram leilões em 2014 ou até mesmo antes e, portanto, ainda não se beneficiaram dos recentes ganhos tecnológicos.

Os dados dos projetos habilitados para participar de leilões mostram uma tendência de que os empreendimentos que entrarão em operação nos próximos anos apresentem fatores de capacidade ainda maiores. Percebe-se que a evolução tecnológica dos aerogeradores contribuiu para o aumento do fator de capacidade dos projetos, que já era alto, como pode ser visto na figura a seguir. Desde 2012 a média dos fatores de capacidade dos projetos habilitados para os leilões foi superior a 50%. Os valores foram calculados com base na produção com 50% de probabilidade de ocorrência, de acordo com as estimativas dos projetistas.

Fatores de Capacidade médios dos projetos habilitados para participar dos leilões em %.

Fonte: Base de Dados EPE

Redução dos custos com a evolução da fonte

Com base nos orçamentos dos projetos habilitados tecnicamente pela EPE, os custos médios de investimento, em US$/kW, tiveram uma redução de aproximadamente 30% nos últimos 10 anos. Nos primeiros leilões com a participação da fonte eólica, nos anos de 2007 e 2008, os custos médios se apresentavam em torno de US$ 3.800/kW, enquanto nos últimos leilões, dos anos de 2017 e 2018, foram observados custos médios entre US$ 1.700/kW e US$ 1.600/kW, como podemos verificar no gráfico adiante. Essa queda significativa nos custos médios de investimento, principalmente entre os anos de 2009 e 2014, e a estabilização desses mesmos custos desde o ano de 2015, podem ser vistos como consequências do amadurecimento dos projetos da fonte eólica e do setor como um todo com o passar dos anos, com os custos sendo mais bem conhecidos pelos agentes.

Custos de investimento dos empreendimentos habilitados, por ano, em US$/kW

Fonte: Base de Dados EPE

O gráfico a seguir compara esses custos com os verificados no resto do mundo em 2016 (IRENA, 2018).

Comparação dos Custos de investimento de projetos eólicos no ano de 2016, em US$/kW

Fonte: IRENA (2018) e Banco de Dados EPE..

Percebe-se que os valores médios brasileiros são menores do que a média observada no restante dos países europeus e da América do Sul e do Norte, porém maiores que os encontrados na China e na Índia. Mas observando os menores valores encontrados na amostra, declarados em orçamentos de projetos eólicos no Brasil, são encontrados custos no mesmo patamar que os custos mais baixos verificados no mundo, chegando ao valor mínimo de US$ 714/kW.

A distribuição desses custos por categorias na amostra de projetos brasileiros é similar à da maioria dos outros países, como por exemplo o percentual referente ao custo das turbinas eólicas, que corresponde à maior parcela dos custos em todo o mundo, variando entre 66% e 84% (EPE, 2018 e IRENA, 2018).

Custos menores se refletem na competitividade

Como resultado de alguns dos pontos mencionados anteriormente – queda dos custos de investimento e aumento do fator de capacidade das usinas - o gráfico a seguir apresenta, além do volume de contratações de projetos eólicos nos leilões de energia (em MWmed), a evolução dos preços médios contratados por ano, no Brasil.

Preço de contratação de empreendimentos eólicos nos leilões de energia do ACR e energia contratada

Fonte: Base de Dados EPE

Nos leilões de 2017 e 2018 tivemos preços médios de contratação (atualizados) de R$ 99/MWh e R$ 89/MWh, o que representa cerca de US$ 31MWh e US$ 25/MWh, considerando as taxas de câmbio de cada ano. Em que pese as diferenças contratuais de cada país, pode-se considerar que tais valores se encontram entre os menores do mundo.

Em junho desse ano, a EPE publicou a Nota Técnica com a consolidação dos 12 anos de participação de empreendimentos eólicos nos Leilões de Energia, na qual são apresentadas mais informações e onde se pode observar o amadurecimento da fonte, o que nos faz esperar que “novos ventos” estão por vir, como projetos offshore e outras novidades tecnológicas.