Introdução
Nos últimos anos, as preocupações com as mudanças climáticas aceleradas pelas emissões de gases do efeito estufa (GEE) na atmosfera têm guiado diversas discussões e políticas públicas. Apesar de virtualmente todas as atividades econômicas emitirem GEE, o padrão de emissão é bastante heterogêneo. Nesse sentido, o setor energético se destaca, sobretudo na geração de eletricidade, transporte, aquecimento e resfriamento de ambientes. Ritchie et al. (2020) destacam que, em 2019, cerca de 72,3% das emissões totais mundiais vieram do setor energético.
Sendo assim, à medida que governos trabalham para reduzir as emissões e se fortalecer contra os impactos das mudanças climáticas, eles precisam avaliar criticamente os sistemas de energia dos quais dependem. Nos últimos dois anos, a pandemia de Covid-19, os riscos climáticos extremos e a invasão russa da Ucrânia destacaram as vulnerabilidades dos sistemas energéticos atuais, reforçando a importância de fontes confiáveis de energia limpa.
Um conceito relevante é o de sistema energético resiliente. Por resiliência, entende-se a capacidade de um sistema sobreviver a eventos adversos, inesperados ou não, e se recuperar rapidamente em seguida, ao mesmo tempo em que mantém a capacidade de adaptação (IPCC, 2022; Zhou, 2023). Sistemas de energia resilientes não podem existir a menos que as lacunas no acesso à energia urbana sejam endereçadas, uma vez que mais de 55% dos moradores da cidade hoje sofrem interrupções regulares de eletricidade ou falta de eletricidade (World Bank, 2022).
Uma transição energética impulsionada por energias renováveis está no centro dos esforços destinados a alcançar a Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável e o Acordo de Paris sobre mudanças climáticas. As escolhas políticas que governos fazem no presente para enfrentar os desafios energéticos moldarão a mudança de paradigma para o desenvolvimento de baixo carbono e garantirão o acesso a serviços essenciais. Além disso, essas escolhas determinarão o sucesso na construção de cidades mais verdes, justas, inclusivas e resilientes de amanhã.
O objetivo deste artigo, portanto, é analisar a trajetória para o desenvolvimento de um sistema energético mais resiliente, sustentável e inclusivo na cidade do Rio de Janeiro. Para isso, é necessário identificar os fatores de vulnerabilidade tanto para o sistema de energia quanto para os demais sistemas interdependentes. Dentre eles, destacam-se os choques climáticos, como chuvas torrenciais, inundações e deslizamentos de terra, além da violência urbana e disparidades sociais. Além disso, serão apresentadas as iniciativas adotadas e oportunidades para acelerar a trajetória da cidade rumo à construção de um sistema energético mais resiliente.
O setor energético do Rio de Janeiro: desafios e oportunidades para construção de uma trajetória de resiliência
No Brasil, o planejamento e as políticas energéticas são usualmente de responsabilidade do governo federal. Exceto pelo estado de Roraima, o sistema elétrico brasileiro conecta todo o país através do Sistema Interligado Nacional (SIN). Nesse sentido, os municípios têm competências limitadas em relação ao planejamento energético, à formulação de políticas, bem como à provisão de infraestrutura e serviços.
Ainda assim, faz parte do Plano de Desenvolvimento Sustentável e Ação Climática da Cidade do Rio de Janeiro (PDS) fortalecer sua atuação no setor de energia. O PDS define ações voltadas para a sustentabilidade, resiliência e ambições para zerar as emissões líquidas de carbono (net-zero) no longo prazo. Existem desafios e oportunidades para o sistema de energia da cidade desenvolver sua resiliência, discutidos a seguir.
Desafios
A geografia acidentada da cidade e a expansão urbana pouco ordenada são fatores que explicam parte da vulnerabilidade do setor energético do Rio. Grande parte da cidade desenvolveu-se em regiões suscetíveis a inundações, como manguezais e pântanos, sem medidas compensatórias para compensar o adensamento. Ademais, a cidade possui um clima tropical com temperaturas bastante quentes e alta umidade durante todo o ano. Durante o verão, ainda sofre influência de fenômenos como El Niño e La Niña, que resultam em tempestades tropicais e fortes ventos. Como consequência, é comum ocorrerem danos à rede de energia, causando desprendimento de cabos e rompimento de ligações devido à queda de árvores.
No Rio de Janeiro, virtualmente todos os domicílios são conectados à rede. Portanto, ao contrário de muitas outras cidades em países em desenvolvimento, o desafio não é aumentar o acesso à energia, mas sim melhorar a qualidade e a equidade do fornecimento de eletricidade. A cidade é caracterizada por altos níveis de desigualdade, que se entrelaçam e são exacerbados pela infraestrutura mal planejada, disparidades sociais crescentes e atividades criminosas que, combinadas, adicionam estresse ao sistema energético.
Além disso, o mau funcionamento do fornecimento de energia causa um efeito cascata, afetando outros sistemas urbanos, como mobilidade, saúde, saneamento e educação, podendo levar a interrupções catastróficas de serviços essenciais. A título de exemplo, podemos citar a interdependência crítica entre o sistema de energia e a mobilidade. Interrupções de energia podem levar ao colapso dos sistemas de transporte. O sistema viário conta com milhares de semáforos operando simultaneamente que não podem ser substituídos por humanos em caso de apagão. Por sua vez, o sistema ferroviário urbano também é fortemente dependente de eletricidade. No Rio de Janeiro, esses sistemas transportam diariamente milhares de pessoas, inclusive aquelas que se deslocam entre outros municípios da região metropolitana e a capital. Assim, qualquer interrupção causa grande impacto na força de trabalho da cidade. A Figura 1, a seguir, ilustra o efeito de eventos adversos no sistema elétrico da cidade. Destaca-se ainda que as áreas mais afetadas encontram-se geralmente em bairros servidos por redes aéreas, muitas vezes com maior risco de desastres naturais – 6,6% da população da cidade (cerca de 445 mil pessoas) vive em áreas com risco de inundações repentinas e deslizamentos de terra (IBGE, 2023).
Figura 1: Eventos climáticos e potenciais impactos no sistema energético
Fonte: Elaboração Própria.
Com as mudanças climáticas, o risco ocorrência de eventos adversos é cada vez maior. As ondas de calor estão durando mais e os dias quentes se tornando mais frequentes – desde 1961, a temperatura média anual máxima aumentou cerca de 0,05⁰C por ano (CentroClima, 2016). As chuvas intensas estão aumentando em frequência e volume, especialmente em áreas elevadas.
Outro desafio à trajetória de resiliência do setor energético do Rio de Janeiro se relaciona com a violência urbana. A presença e o conflito entre facções impedem que empresas entrem em determinadas áreas para fazer manutenção de redes e cabos, cortar ligações clandestinas ou multar consumidores irregulares. Além disso, as facções criminosas exercem coerção sobre a comunidade para aceitar o suprimento de energia de forma ilegal e pagar uma taxa fixa pelo consumo de energia elétrica, que pode ser maior do que a taxa de serviço da eletricidade legal (Castro et al., 2019). A venda de conexões clandestinas de eletricidade por parte de grupos criminosos torna-se uma nova fonte de renda do poder paralelo.
Em 2021, a ANEEL fixou o limite regulatório para perdas não-técnicas[1] de energia elétrica em 35,3%. Nesse mesmo ano, na área de distribuição da Light, esse valor ficou na faixa dos 54,2%, sendo o segundo maior do país (Melo et al., 2022). A concentração de furtos na área de concessão da Light é explicada tanto pelo tamanho do mercado da distribuidora quanto pela complexa dinâmica social, econômica e de segurança pública da região metropolitana do Rio de Janeiro. O furto de energia elétrica gera um círculo vicioso porque os custos mais elevados são arcados em parte pela concessionária e em parte pelos consumidores uma vez que a ANNEL permite que haja um repasse dos custos dos furtos nas tarifas.
Além das perdas não técnicas, existem dois outros indicadores que são utilizados para avaliar a qualidade da energia elétrica: Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC) e Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC). Entre 2012 e 2022, a continuidade do serviço melhorou no Rio de Janeiro, com SAIDI reduzindo em 63,15% e SAIFI em 57,9%. No entanto, embora a qualidade do serviço tenha melhorado no Rio de Janeiro em geral, a frequência e a duração das interrupções variam muito nas áreas da cidade, especialmente nos bairros de baixa renda, como mostra a Figura 2.
Figura 2: DEC (esquerda) e FEC (direita) do Rio de Janeiro entre junho de 2021 e maio de 2022
Fonte: Melo et al. (2022)
Desde 2011, o Plano Diretor Municipal da cidade do Rio de Janeiro prevê a obrigatoriedade de as concessionárias priorizarem o uso do cabo subterrâneo para o fornecimento de energia elétrica, pois isso contribuiria para aumentar a qualidade do serviço de energia e reduzir o número de interrupções. No entanto, essa exigência não pode ser implementada, pois em 2013 o Supremo Tribunal Federal decidiu que essa questão não é de competência municipal uma vez que a concessionária de distribuição – Light – é regulada por um órgão federal (ANEEL).
Oportunidades
A despeito dos desafios de diferentes naturezas, é possível elencar alguns meios e iniciativas para contorná-los. A cidade do Rio de Janeiro estabeleceu a meta de se tornar neutra em emissões de carbono até 2050, compromisso oficializado no PDS.. As metas para segmentos específicos, que permitirão o alcance do objetivo, são apresentadas na Tabela 1, incluindo o ano intermediário de 2030.
Tabela 1
Fonte: Elaboração Própria.
Para tal, uma série de iniciativas, notadamente voltadas à expansão da energia renovável e avanços tecnológicos são previstas, as quais são resumidas a seguir. A despeito de seu potencial para aumentar a resiliência do setor energético, além de torná-lo mais justo e sustentável, destaca-se que ainda têm alcance limitado, atingindo apenas uma pequena parcela da população. Um dos fatores que contribui para isso é o descolamento da estrutura de governança, já que a regulação do setor elétrico se dá ao nível federal, com baixa incidência do poder local.
O Programa Solário Carioca promove a geração solar fotovoltaica, visando a autonomia energética dos edifícios da administração municipal. As estratégias incluem a implantação de fazendas solares e a criação de incentivos para aquisição de energia diretamente no mercado livre (não-cativo) de energia. Tais medidas geram ainda empregos verdes e fortalecem a economia sustentável do setor. Um projeto piloto visa estabelecer uma parceria público-privada para instalar uma mini unidade geradora de 5 MW (‘fazenda solar’) em um aterro sanitário desativado em Santa Cruz, na Zona Oeste da cidade, e uma fazenda solar de 3,5−4 MW planejada para o aterro sanitário de Gericinó. O programa prevê que os créditos de energia com a distribuidora (Light) possam ser utilizados em outras unidades da Prefeitura. O sistema de semáforos, que demanda uma quantidade significativa de energia elétrica diariamente, pode ser um dos beneficiados e é uma opção atualmente em análise.
O programa Reviver Centro estabelece diretrizes para reabilitação urbana e ambiental, incentivos à reconversão e conservação de edificações existentes e ampliação de unidades residenciais – inclusive de baixa renda – em áreas centrais. Ele exige que as concessionárias responsáveis pelos serviços de telecomunicações e energia elétrica embutam cabeamento subterrâneo em toda a área de abrangência, garantindo a melhor qualidade do serviço, com menores interrupções. O programa prevê ainda o estabelecimento de um Distrito de Baixa Emissão em um determinado perímetro da região central, com ações de acessibilidade, esverdeamento, transporte ativo, entre outros. O distrito pode, entretanto, impor um desafio adicional ao subsistema da cidade, pois prevê a ampliação da malha do VLT (veículo leve sobre trilhos), visando transportar cerca de 200 mil passageiros diariamente até 2030 (acima dos atuais 60 mil passageiros). São previstos também caminhões elétricos para a coleta de resíduos e estações de recarga para veículos elétricos. Serão necessárias, portanto, ações para garantir que o sistema será capaz de suportar o aumento de carga correspondente.
O programa Luz Maravilha estabelece uma parceria público-privada (PPP) para aprimorar a rede de semáforos com tecnologias inteligentes, câmeras de segurança e melhor iluminação pública, com a substituição das lâmpadas por modelos de LED, resultando em maior eficiência e qualidade, e menores custos de manutenção.
O desenvolvimento do Código de Sustentabilidade em Edifícios, mencionado na tabela, prevê o estabelecimento de requisitos obrigatórios de desempenho de eficiência energética em todos os novos edifícios de grande e médio porte, além de grandes reformas. Incluem a adoção de tecnologias de energia renovável, equipamentos e iluminação eficientes, ampliação dos sistemas de reaproveitamento de águas pluviais, telhados verdes e fachadas.
Por fim, na usina-piloto de Biometanização, desenvolvida pela companhia de limpeza urbana da cidade (Comlurb), os resíduos da Unidade de Transferência de Resíduos do Caju são transformados em biogás, utilizado para suprir a demanda energética da Unidade. O excedente é injetado na rede de distribuição para obtenção de créditos de energia e é capaz de abastecer mais de 1.000 residências, além da frota elétrica da Comlurb e da sede da empresa. O plano é racionalizar custos de manutenção e logística, tornando suas operações mais atrativas financeiramente e ambientalmente e socialmente sustentáveis. A planta pode processar entre 35 e 50 toneladas de resíduos diariamente.
Além das iniciativas da governamentais, existem outros agentes engajados na construção de um sistema energético mais limpo, equitativo e resiliente, como a Revolusolar. Fundada em 2015, a Revolusolar é uma organização sem fins lucrativos com sede nas favelas Babilônia e Chapéu Mangueira, na Zona Sul do Rio de Janeiro. Promove o desenvolvimento sustentável em comunidades de baixa renda por meio da energia solar, por meio de três componentes: instalação de energia solar fotovoltaica e programas de eficiência nas favelas, formação profissional de instaladores de células fotovoltaicas e eletricistas, e educação ambiental para engajar a comunidade no processo de transição energética. Já foram instalados sistemas fotovoltaicos em diversos telhados da comunidade, formando uma cooperativas de consumidores, que se beneficiam de descontos na conta de eletricidade mensal. Além das famílias beneficiárias, também há projetos em restaurantes, albergues, escolas e associações de moradores. O modelo da Revolusolar é promissor pela sua alta replicabilidade em outras comunidades de baixa renda, o que exigirá enfrentar os desafios de titularidade associados às habitações informais e o envolvimento com os serviços públicos da cidade.
Considerações Finais
Para que uma cidade seja justa, sustentável e com oportunidades para todos e todas, é preciso que o funcionamento de seus subsistemas esteja garantido. Nesse sentido, é preciso planejar e atuar levando-se em consideração a forma como sistema energético interage com os outros, já que virtualmente todas as atividades dependem em maior ou menor grau dele. Existem desafios críticos na trajetória de resiliência do sistema elétrico da cidade do Rio, como riscos climáticos e a qualidade da energia.
Muitas partes do Rio de Janeiro são vulneráveis a inundações e deslizamentos de terra que ocorrem após fortes chuvas durante as frequentes tempestades tropicais no verão. Com o impacto das mudanças climáticas, essas chuvas intensas estão aumentando em frequência e volume, e o risco de inundações fluviais e costeiras está crescendo. As comunidades mais afetadas e vulneráveis são em sua maioria pobres, vivendo nas zonas norte e oeste da cidade, muitas vezes em favelas e encostas. As interrupções de energia na cidade ocorrem com frequência, principalmente em locais atendidos por ligações aéreas (não subterrâneas), que são justamente as áreas da cidade mais vulneráveis.
Para lidar com as pressões impostas pelas características geográficas e pelas mudanças climáticas, o planejamento da expansão da cidade é fundamental. Adensamento e revitalização de áreas que já contam com serviço de energia mais robusto (ex: subsistemas que não estejam sobrecarregados, cabeamento subterrâneo) pode mitigar tais pressões. As iniciativas de revitalização e promoção de projetos residenciais no centro da cidade e na zona portuária, por exemplo, são vitais.
Além disso, nas favelas, o fornecimento de energia elétrica é afetado por grupos criminosos que controlam determinadas territórios. Conexões de energia ilegais, mais suscetíveis a curtos-circuitos, são uma fonte de renda para estes grupos, além do roubo de fios de cobre. O conflito entre facções também impede que empresas entrem em determinadas áreas para fazer manutenção de redes e cabos, cortar ligações clandestinas ou restabelecer o fornecimento de energia. O furto de eletricidade ocorre tanto em áreas de baixa quanto alta renda, e cria um círculo vicioso, aumentando os custos para a concessionária, que são repassados para os consumidores regularizados por meio de tarifas mais altas, o que, por sua vez, incentiva o furto de eletricidade.
Uma estratégia para conter o furto de energia elétrica é justamente a difusão de sistemas de geração distribuída em comunidades carentes, o que permite a convergência entre as agendas ambiental e social. A possibilidade de instalação de sistemas solares funciona como um incentivo à formalização das conexões pois, caso contrário, os usuários não poderiam utilizar os crédito dos excedentes injetados na rede. Nesse sentido, a energia solar potencializa a inclusão, a cidadania e o sentimento de dignidade e pertencimento. A experiência da Revolusolar na comunidade Babilônia através da implementação de uma cooperativa de energia solar para atender residências indica o potencial de uma transição energética socialmente justa na cidade.
Apesar dos desafios, o Rio de Janeiro tem um histórico de liderança em questões ambientais e maior capacidade de geração elétrica in loco do que outras cidades do Brasil. Entre 2015 e 2022, a capacidade de geração solar fotovoltaica distribuída do Rio de Janeiro cresceu quase 12.000%. Iniciativas como o Distrito de Baixa Emissão e o Solário Carioca têm potencial de expansão na cidade e podem ter efeito demonstrativo para a disseminação de fontes renováveis. Mesmo com o limitado impacto na matriz nacional, estas e outras iniciativas podem mobilizar outras esferas de governo, empresas e famílias para fomentar um sistema resiliente, sustentável e equitativo em larga escala.
Referências
Castro, N.; Miranda, M.; Vardieiro, P. (2019). Perdas não técnicas na distribuição de energia elétrica: o caso da Light. Rio de Janeiro: Publit Soluções Editoriais.
Centroclima. (2016). Estratégia de Adaptação às Mudanças Climáticas da Cidade do Rio de Janeiro.
IBGE (2023). Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. IBGE Cidades. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/rj/rio-de-janeiro/panorama
IPCC, 2022: Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (eds.)]. Cambridge University Press. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 3056 pp., doi:10.1017/9781009325844.
Melo, Y., Rodrigues, N., Grottera, C. (2022). Pobreza Energética e Criminalidade na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Ensaio Energético, 29 de novembro, 2022.
Ritchie, H.; Roser, M.; Rosado, P. (2020) . CO2 and Greenhouse Gas Emissions – Our World in Data. Available in: https://ourworldindata.org/emissions-by-sector.
World Bank (2022). The Energy Progress Report. Washington DC, 2022. © World Bank. License: Creative Commons Attribution—NonCommercial 3.0 IGO (CC BY-NC 3.0 IGO).
Zhou, Y. (2023). Climate change adaptation with energy resilience in energy districts: a state-of-the-art review. Energy & Buildings 279 (2023) 112649
[1] De acordo com a ANEEL, as perdas não técnicas decorrem principalmente de furto (ligação clandestina, desvio direto da rede) ou fraude de energia (adulterações no medidor), popularmente conhecidos como “gatos”, erros de medição e de faturamento.
Sugestão de citação: GROTTERA, C.; RAEDER, F. & MELO, Y. E. (2023). Resiliência urbana em sistemas energéticos: desafios e oportunidades para a cidade do Rio de Janeiro. Ensaio Energético, 13 de fevereiro, 2023.
Autora do Ensaio Energético. Professora adjunta do Departamento de Economia da Universidade Federal Fluminense (UFF). Possui doutorado em Planejamento Energético com ênfase em Planejamento Ambiental pelo Programa de Planejamento Energético da COPPE/UFRJ, mestrado pela mesma instituição e bacharelado em Ciências Econômicas pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).
Autor Fixo e Editor dos Indicadores do Ensaio Energético. Formado em Economia, Mestre e Doutorando em Economia pela Universidade Federal Fluminense (UFF). É professor substituto da Faculdade de Economia da UFF e pesquisador do Grupo de Energia e Regulação (GENER/UFF).
Autora do Ensaio Energético. Economista e mestre em Economia pela Universidade Nacional de Colômbia, sede Medellin, doutora em Economia pela Universidade Federal Fluminense e membro do Grupo de Energia e Regulação (GENER/UFF).
