Matriz Energética do Estado de São Paulo – 2035 Conselho de Orientação de Energia – ARSESP

1. Matriz Energética do Estado de São Paulo – 2035 Conselho de Orientação de Energia – ARSESP 39ª Reunião SECRETARIA DE ENERGIA São Paulo 28 de abril de 2011

2. Sumário • Conceito • Balanço Energético • Estruturação da Matriz • Modelo Econômico: Fundamentos e Parâmetros de Crescimento do Estado • Modelo Tecnológico • Modelo de Oferta • Informações Energéticas - Histórico • Resultados da Demanda • Indicadores Econômicos, Energéticos e Ambientais • Conclusões e Recomendações

3. Conceito - Definição Balanço Energético  Entende-se o Balanço Energético como sendo um relatório estatístico de energia, no qual são consolidados através de uma estrutura cronológica e seqüencial, os dados energéticos de uma região (nacional, estadual, regional), considerando informações de oferta, transformação e consumo de energia, discriminados por fonte e setor, comercializados ao longo de um ano. Matriz Energética  Entende-se por Matriz Energética a consolidação das projeções energéticas de uma região (nacional, estadual, regional), a partir de uma modelagem técnico-econômica, na qual são quantificadas e adotadas uma série de premissas e parâmetros para a elaboração de cenários futuros de oferta e demanda energética, dentro de um período pré estabelecido de tempo.

4. Conceito - Metodologia Há duas metodologias usualmente utilizadas, a tendencial, baseada em modelos econométricos, na qual as projeções utilizam regressões obtidas do histórico de informações energéticas, vinculadas a relações entre a variável econômica (PIB) e o consumo total de energia, e a estrutural na qual a abordagem é desagregada e integrada por meio de modelos econômicos, tecnológicos e energéticos para explicitar as inúmeras hipóteses necessárias para se construir os cenários futuros, possibilitando elevado grau de flexibilidade e modelagem.

5. Conceito – Metodologia Aplicada • Considerando a dimensão e a complexidade das atividades sócio-econômicas paulista, a Matriz Energética foi concebida utilizando instrumentos analíticos que abordam os sistemas produtivos e energéticos sob uma ótica detalhada, integrada e transparente. De forma simplificada, a abordagem utilizada foi dividida em três principais módulos: • Economia; • Tecnologia e Eficiência; e • Oferta e Autoprodução de Energia. • Estes módulos foram permeados pela análise de Políticas Públicas, que afetam o setor de energia, incorporando planos e medidas já aprovadas e em execução.

6. BALANÇO ENERGÉTICO

7. Balanço Energético – Ano Base 2008 Oferta Interna de Energia Fonte: IEA, BEN, BEESP

8. Balanço Energético Estadual/2009 (tOE) Produção de Energia 36.855 x 10³ tOE (737.100 bep/d) Suficiência Energética 52,8% Oferta Interna Bruta 69.754 x 10³ tOE (1.395.080 bep/d) Oferta Total 90.024 x 10³ tOE (1.800.480 bep/d) - + Importação 53.169 x 10³ tOE (1.063.380 bep/d) Exportação 20.270 x 10³ tOE (405.400 bep/d)

9. Balanço Energético Estadual/2009 (10³ tOE) Fontes Usos Carvão Metalúrgico 1.340 – 1,9% Petróleo e Derivados 24.560 – 35,2% Outros 1.607 – 2,3% Gás Natural 4.052 – 5,8% Comercial e Público 3.249 – 4,7% Setor Energético 3.237 – 4,6% Transportes 19.040 – 27,3% Industrial 27.085 – 38,8% Oferta Interna Bruta 69.754 x 10³ tOE 38,8% 27,3% 35,9% 35,2% 1 tOE = 107 kcal = 11,6 MWh Derivados da Cana 25.057 – 35,9% Hidráulica e Eletricidade 12.073 – 17,3% Lenha e Carvão Vegetal 1.065 – 1,5% Transformação/ Perdas/Ajustes 7.420 – 10,6% Agropecuário 938 – 1,3% Residencial 4.597 – 6,6% Não Energéticos 4.188 – 6,0%

10. Consumo Final por Energético em São Paulo 1980 a 2009 Outros Derivados da Cana (Etanol e Bagaço) 6,0% 7,6% 14,1% 4,8% 18,6% 38,8% 31,8% 65,9% 12,4% Eletricidade GN Derivados de Petróleo 2009 Outros: Carvão Vapor, Lenha, Outras Primárias, Gás de Coqueria, Coque de Carvão e Carvão Vegetal

11. Consumo Final de Energia por Setor em São Paulo 1980 a 2009 Não Energético Agropecuário Comercial e Público 2,4% 1,5% 3,8% 5,2% Setor Energético 7,4% 6,5% 5,7% 5,2% 6,7% 9,9% 28,3% 30,5% 43,5% 43,4% Residencial Transportes + 74% Industrial 2009

12. Participação % Energéticos no Setor de Transportes São Paulo – 1980 a 2009 1,7% 2,0% 4,2% 9,8% 7,5% 26,2% 39,2% 5,0% 44,2% 38,5% 20,6% 2009

13. Participação % Energéticos no Setor Industrial São Paulo – 1980 a 2009 2,6% 1,2% 2,3% 3,1% 2,9% 2,5% 6,1% 1,6% 3,5% 5,0% 7,2% 3,4% 2,1% 19,0% 20,0% 45,8% 16,0% 11,8% 44,1% 2009 Outros: GLP, Gás de Coqueria, Gás de Refinaria, Carvão Vegetal, Carvão Vapor, Nafta, Querosene e Gás Canalizado

14. Renovabilidade da Matriz Energética – 1980 a 2009 2009

15. Dependência de Energia (10³ toe) São Paulo – 1980 a 2009 Oferta Interna Bruta Dependência (%) Importação Produção Exportação 2009

16. MATRIZ ENERGÉTICA 2035

17. ESTRUTURAÇÃO DA MATRIZ

18. Interdependência dos Temas • Macroeconomia: • Definem a evolução da economia e dos setores econômicos, que implicam no crescimento do PIB, nível de atividade, nível de investimentos, nível de escolaridade, balança comercial, competitividade, renda per capita, demanda por produção, serviços, transportes e energia. • Evolução Tecnológica e Eficiência Energética: • Definem a evolução tecnológica nos diversos segmentos de consumo e depende dos cenários econômicos. Ganhos tecnológicos possibilitam produzir mais com menos (eficiência energética) e possuem forte correlação com consumo de energia. • Oferta de Energia: • Representa assunto estratégico para qualquer país ou nação, seja do ponto de vista do desenvolvimento regional e do aproveitamento sustentável de recursos naturais, seja do ponto de vista da segurança (e dependência) energética. • Planos e Políticas Públicas: • Delimitam das fronteiras de oferta e demanda, compreendendo metas e prazos para implantação. No tocante a energia implicam em restrições ou incentivos a setores e recursos energéticos, que podem impulsionar ou limitar a expansão dos setores econômicos, da evolução tecnológica e da oferta de energia.

19. Estrutura Conceitual da Matriz Planos e Políticas Públicas Cenários de Evolução Tecnológica e Melhoria de Eficiência Cenários Econômicos para Brasil e São Paulo Matriz Energética e de Emissões Cenário Disponibilidade Recursos Energéticos Demanda de Energia Oferta de Energia Condicionantes Premissas Resultados

20. Planos e Políticas Públicas Seleção das Políticas Públicas Federal, Estadual e Municipal de SP Socioeconomia, Transporte, Energia Tecnologia e Energia Cenários de Evolução Tecnológica e Melhoria de Eficiência Análise Crítica e avaliação das Políticas selecionadas por temas Consolidação dos Impactos na Demanda (por setor) , na Oferta (por energético) e na Integração aos Cenários Cenários Econômicos para Brasil e São Paulo Cenário Disponibilidade Recursos Energéticos Meio Ambiente, Energia, Tecnologia • Políticas analisadas: • Transportes: PDDT, PITU e PNLT • Meio Ambiente: PEMC, PNMC, ZAE • Energia: PDE 2008-2017, PNE 2030, Descoberta Pré-Sal, CESPEG, Plangás, Implantação de Redes Inteligentes (“Smartgrid”) • Tecnologia: Energia Solar, Eficiência Energética e Conservação, Lei do Biodiesel • Socioeconômico: políticas de inclusão social e distribuição de renda

21. Modelo Macroeconômico

22. Macroeconômico Projeções Econômicas - Metodologia de Análise Modelo Macroeconômico de Equilíbrio Geral para a Economia brasileira – Cenário Base e Cenários PNE 2030 1 2 3 4

23. Macroeconômico Aspectos Metodológicos: Crescimento Econômico • Premissas básicas para determinação do crescimento • Ciclos de curto prazo incluídos exogenamente • Evolução do diferencial de escolaridade • Evolução da carga tributária livre de investimentos do governo • Velocidade de convergência • Previsões demográficas

24. Macroeconômico Cenários Macroeconômicos • Cenários Econômicos • A construção de cenários econômicos para a Matriz 2035 parte de considerações sobre as principais tendências para a economia internacional que delineiam, a grosso modo, as macro-tendências para a economia brasileira. O grau de convergência entre a economia brasileira e as economias desenvolvidas define as diferenças entre os cenários macroeconômicos possíveis, a depender das ações e das opções de política de desenvolvimento que o país vier a adotar. Definidos os cenários nacionais, a mesma lógica de convergência se aplica às projeções da economia paulista. Os cenários macroeconômicos estaduais são então desagregados para os setores primário, secundário e terciário da economia paulista. • Economia Internacional Crescimento da economia mundial - cenário PIB mundial - participação dos emergentes 2035 ≈ 60% 2014 = 50% 3,7% a.a.

25. Macroeconômico Premissas Macroeconômicos – Cenário Base • Economia Brasileira São Paulo: Convergência dos demaisestados: 35 anos Equilíbrio: 0,8 Crescimento potencial do PIB • Economia do Estado de São Paulo Crescimento potencial do PIB 3,8% a.a. 3,1% a.a. Brasil: Convergênciapara EUA: 50 anos Equilíbrio: 0,8

26. Macroeconômico Modelo de Regionalização dos Cenários do Plano Nacional de Energia - PNE 2030 (EPE) para São Paulo Simulação utilizando as mesmas premissas macroeconômicas adotadas nos três cenários EPE Cenários para a economia Paulista compatíveis com o cenário Nacional A partir das simulações utilizando as premissas macroeconômicas dos cenários EPE, foram obtidos três cenários regionalizados para o Estado de São Paulo correspondentes aos cenários 1, 2 e 3 da EPE.

27. Macroeconômico Cenários Econômicos • Diferenciais: • Investimentos exógenos do pré-sal • Evolução do preço do barril de petróleo – de 87 a 120 U$S/bbl • Consideração de custo adicional de capital devido a Política de Mudanças Climáticas – preço de sobre investimento (base IEA – Agência Internacional de Energia)

28. Macroeconômico Diferenciais Considerados • Premissa: Exploração do Pré-Sal (exógeno) • Hipóteses: Fase de investimento (2011-2014): US$ 125 bilhões, gerando impactos diretos e indiretos; ramp-upcontínuo de produção entre 2012 e 2021, com estimativa de produção total de 2 MM barris /dia no estado • Premissa: Preço do barril de petróleo (relação com consumo de etanol) • Hipótese: cenários de evolução do preço do barril, variando de US$ 87 a 120, de acordo com cenários macroeconômicos e IEA. • Premissa: Redução de emissões de gases de efeito estufa (PNMC e PEMC)  Necessidade de aumento nos investimentos – públicos e privados – ao longo de toda a economia • Parâmetro: Estudo recente IEA, que apresenta estimativa de um aumento no custo incremental do capital para atingir cenário de redução. • Hipótese: capital utilizado na redução da poluição é considerado “não produtivo”, ou seja, não gera valor, apenas reduz as emissões de GEE. (“investimento pode não ser perdido”  substituição torna eficiente os processos) • Perdas entre 2011 e 2035, em média, de 0,65% do PIB ao ano (nível) (valores IEA).

29. 2 - Macroeconômico Modelo Macroeconômico – São Paulo Resultados A partir dos cenários macroeconômicos e da premissa da convergência de renda, é obtida a evolução dos componentes macroeconômicos estaduais.

30. 2 - Macroeconômico Economia de São Paulo – Participação no PIB Brasileiro

31. 3 - Setorial Mudança do Perfil Setorial do Estado de São Paulo Participação setorial na produção estadual - projeção • Indústrias tradicionais retraem participação em SP (Exemplo: têxtil)

32. 3 - Setorial Projeções Setoriais - Cenário Base Setor Serviços cresce mais que a Indústria

33. Modelagem Econômica Conclusões, Recomendações , Constatações e Limitações • Prós: • Modelo estrutural e consistente para horizonte de médio (10 anos) e longo prazo (30 anos) • Discussão e interação com a SEFAZ (Secretaria da Fazenda do Estado de São Paulo) e SEPLAN (Secretaria de Economia e Planejamento do Estado de São Paulo) • Modelo permite flexibilidade nas hipóteses e premissas • Diferencial inclui pré-sal, preço petróleo e custo ambiental de forma exógena • Utilizado por outras áreas de governo (GT-SP PEMC) • Pontos a aperfeiçoar: • Atualização dos coeficientes técnicos da Matriz Insumo-Produto (MIP) • Modelo sem aplicação para curto prazo • Ações de Governo: • Desenvolvimento de modelo econômico para o planejamento integrado dos Planos das Secretarias Estaduais • Inclusão de planos e diretrizes de Governo

34. MÓDULO TECNOLÓGICO E DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

35. Tecnológico Modelagem Tecnológica e de Eficiência Energética Metodologia • O modelo utilizado para cenarização da evolução tecnológica e de eficiência energética nos setores de consumo de energia do Estado considera a desagregação por: • 1. setores de consumo: • Residencial, Agropecuário, Comercial e Público, Energético, Transportes e Indústria • 2. segmentos: • Urbano e rural, alta e baixa renda; aéreo, hidroviário, ferroviário e rodovíário; alimentos e bebidas, química, cerâmica, cimento, têxtil, papel e celulose, ferro-gusa e aço, ferro-ligas, não ferrosos, mineração e pelotização, e outras indústrias; • 3. formas de utilização final da energia, segundo segmentos e setores: • Formas de utilização final: Força Motriz, Condicionamento Ambiental, Conservação de Alimentos, Calor de Processo, Aquecimento Direto, Refrigeração, Iluminação,Eletroquímica e Outros Usos; • 4. energéticos consumidos: • Bagaço de Cana, Gás Natural, Eletricidade, Óleo Diesel, Etanol, Carvão, Óleo Combustível, Lenha, GLP, Nafta, Coque de Petróleo, etc... • uso concorrencial e substituição de energéticos nos segmentos de consumo; • 5. hipóteses de evolução tecnológica e ganhos de eficiência por meio de: • equipamentos (substituição e penetração de equipamentos); • usos finais de energia (utilização de energéticos mais eficientes, ambiental, energética e economicamente); • modificação de processos produtivos, hábitos de consumo, posse de equipamentos, etc...

36. Tecnológico Estrutura de Desenvolvimento Tecnologia e Eficiência Energética Máquinas e Implementos Agrí-colas e Outros Equipamentos Cana de Açúcar, Soja, Café, Milho, Outros • Alimentos e Bebidas, Química, Cerâmica, Ci-mento, Têxtil, Papel e Ce- lulose, Ferro-Gusa e Aço, Ferro-Ligas, Não Ferrosos, Mineração e Pelotização e Outras Indústrias • - Urbano e Rural • Alta e Baixa renda - Transporte - Energético - Não Energético - Agropecuário - Residencial • Industrial Setores • - Comercial • Público Energéticos Bagaço de Cana, Gás Natural, Etanol, Eletricidade, Biodiesel, Lixívia, Carvão Vegetal, Coque de Carvão, Carvão Metalúrgico, Óleo Diesel, Óleo Combustível, Gasolina, Querosene, GLP, Nafta, Coque de Petróleo, Gás de Refinaria, Solar, Lenha, Não Energéticos, Outras Primárias, Outras Secundárias Uso Térmico e Uso Elétrico Calor de Processo, Aquecimento Direto, Força Motriz, Refrige-ração, Iluminação, Ele-troquímica e Outros usos • Aquecimento de Água, Conservação de Alimen-tos, Condicionamento Ambiental, Iluminação, Usos Específicos Áereo, Ferroviário, Hidroviário e Rodoviário - Carga, Passageiro - Metrô, Trens Metropo-litanos, Carga - Individual e Coletivo - Cabotagem e Fluvial Usos Finais Segmentos

37. Tecnológico Cenários Tecnológicos e de Eficiência do Consumo de Energia em São Paulo BASE

38. Tecnológico Cenários Tecnológicos e de Eficiência Energética Ganhos de Eficiência Energética considerados no horizonte de estudo (%)

39. Tecnológico Modelagem Tecnológica Conclusões, Recomendações , Constatações e Limitações • Prós: • Modelo estrutural, considerando desagregação por subsetor, uso final e energético • Análise de modelo conceitual de transporte e indústria (representam acima de 70% do consumo de energia) • Discussão e interação nas hipóteses e premissas adotadas com as Secretaria Estaduais da Agricultura e Abastecimento, Transportes, Transportes Metropolitanos, SPTrans e Meio Ambiente • Diferencial: análise para as condições e processos brasileiros, não utilizando índices técnicos e intensidades energéticas diretamente de fontes internacionais • Setor residencial tratado de forma estrutural, considerando o acoplamento entre a renda, a posse de equipamentos e mudanças de hábitos de consumo • Pontos a aperfeiçoar: • Necessidade de pesquisa básica de usos e hábitos de consumo (falta de Base de Dados) • Transportes: melhorar a interação com a Anfavea para a elaboração de estudos específicos • Indústria: intensificar a interação com as associações e retomar os trabalhos analíticos de uso e conservação de energia na indústria (IPT)

40. Tecnológico Modelagem Tecnológica Conclusões, Recomendações , Constatações e Limitações • Ações de Governo: • Criar condições vinculadas a um plano de monitoramento e verificação para que as metas de eficiência energética e aperfeiçoamento dos processos tecnológicos sejam alcançados, por meio de investimentos diferenciados (p.ex. Parcerias Público-Privadas - PPP), benefícios e incentivos fiscais, condições especiais de financiamento, capacitação de equipe técnica, facilidade na criação e atuação de empresas especializadas (ESCOS) • Buscar a integração de planos e programas de eficiência energética no âmbito estadual • Buscar integração, parcerias e convênios com Centros de Pesquisa e de Excelência • Estimular implantação de racionalização de usos energéticos e de gestão de demanda • Induzir e fomentar a criação de projetos-piloto de tecnologia de ponta (ex: Redes Inteligentes – “Smartgrid”, veículos híbridos e elétricos, microgeração renovável – solar, eólica e hidro) • Atuar de forma institucional junto ao Governo Federal, que tem a competência legal e regulatória sobre energia, para realizar ajustes e aperfeiçoamentos no modelo visando viabilizar o desenvolvimento de planos e políticas de interesse do Estado

41. MÓDULO DE OFERTA E AUTO-PRODUÇÃO

42. Oferta Cenários de Disponibilidade de Energéticos • Foram consideradas as potencialidades energéticas do Estado: • Biomassa • expansão da área de cana em pastagens, até o limite do Zoneamento Agroecológico (expansão para 6,3 milhões ha plantados em 2035) • adoção de tecnologias avançadas e substituição de equipamentos (gaseificação do bagaço e palha (3,1 GWmédios em 2035), biodigestão da vinhaça (213 MWmédios em 2035) e etanol celulósico, que responderá por 6,15% do etanol produzido em 2035) • utilização de folhas, pontas e etanol celulósico na cogeração (6,2 GWmédios em 2035) • Petróleo e Gás Natural (Pré-Sal) • descobertas do pré-sal na Bacia de Santos (oferta de 55,4 MMm³/d em 2035) • indução da cogeração nos setores industrial, comercial e público (potencial de 11,89 MMm³/d em 2035, correspondendo a 1.895 MW) • implantação de térmicas no cenário tendencial totalizando 2.548 MW em 2035, as quais podem ser complementadas com a disponibilidade líquida de gás do Estado em cerca de 3.000 MW; • Potencial Hidrelétrico Remanescente • utilização dos potencias remanescentes identificados no Estado (acréscimo de 1.109 MW até 2035 - 83 aproveitamentos) • Eólica • Resíduos Sólidos Urbanos • Resíduos Florestais, Biogás de Aterro e Biodiesel

43. Oferta Oferta de Energia do Setor Sucroalcooleiro Premissas e Resultados da Evolução Tecnológica da Cogeração Composição das Diferentes Fontes e Tecnologias na Oferta Total de Bioeletricidade do Setor Sucroalcooleiro – Cenário Base Evolução da Utilização do Bagaço em Diferentes Tecnologias – Cenário Base Gaseificação Etanol celulósico Modernização Aumento de pressão para 90/100 bar Tecnologia de baixa pressão (22 bar) Aumento de pressão para 65 bar

44. Oferta Disponibilidade Total de Energia Elétrica * * Pode ser acrescido de 3.000 MW com a utilização da disponibilidade líquida de gás do Estado

45. Oferta Plano de Oferta de Suprimento Conclusões, Recomendações , Constatações e Limitações • Prós: • Modelagem dos potencias recursos energéticos internos do Estado, com ênfase: biomassa e gás natural • Manutenção da renovabilidade da matriz energética estadual, com leve queda em relação aos indicadores atuais • Aproveitamento dos recursos energéticos por meio do processo de cogeração de alta eficiência, de forma distribuída no consumo, com potencial de aplicação nos setores industrial e de serviços • Consideração de novos energéticos (RSU, Eólica, etanol de 2ª geração, gaseificação do bagaço, etc.) • Com a exploração das reservas da Bacia de Santos, o Estado de São Paulo deve se tornar autosuficiente em energia em 2020 • Pontos-Críticos: • Redução da confiabilidade de suprimento de energia elétrica no estado – aumento da dependência da importação de grandes blocos de energia de outros estados e risco de não concretização dos projetos internos (restrições ambientais)

46. Oferta Plano de Oferta de Suprimento Conclusões, Recomendações , Constatações e Limitações • Pontos-Críticos (continuação): • Vulnerabilidade: crescente dependência energética do bagaço-de-cana, vinculada a indústria sucroalcooleira • Indefinição da implantação de centrais nucleares no Estado • Falta da garantia de suprimento e política de preços para o gás natural • Ausência de um plano de licitação para blocos de Exploração e Produção de Petróleo e Gás no Estado • Ações de Governo: • Desenvolvimento de planejamento para implantação de usinas termelétricas, contemplando o Zoneamento Econômico-Energético-Ambiental, com priorização para utilização de gás natural • Incentivos para utilização do gás natural para fins energéticos

47. Informações Energéticas Resultados da Matriz 2035

48. Resultados - Matriz Consumo de Energia (10³ toe) - 2005 a 2035

49. Resultados Demanda Energética por Fonte São Paulo – 2005 a 2035 – Cenário Base

50. Resultados Demanda Energética por Setor São Paulo – 2005 a 2035 – Cenário Base