Climate impacts in the Brazilian energy security: analysis of observed events and adaptation options
DOI:
https://doi.org/10.18472/SustDeb.v11n3.2020.33838Abstract
Climate change is expected to increase the frequency and intensity of extreme weather events, which can affect energy systems. Thus, this study aims to evaluate impacts of meteorological events on the Brazilian energy system, through an analysis of recent reports. Cases of impacts on hydropower, power transmission and distribution, bioenergy crops and residential cooling demand in recent years are assessed. Finally, the challenges of energy planning in the face of climate change are analyzed and adaptation measures for the energy system are proposed, pointing out possible repercussions on water, food, socio-environmental and climate security.
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References
ANEEL. Aneel conclui revisão tarifária da Escelsa (ES), Iguaçu (SC) e Celesc (SC). 2004. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br>. Acesso em: 20 jul. 2020.
ANEEL. Atlas de Energia Elétrica do Brasil. Parte I: Energia no Brasil e no mundo. 2005. Disponível em: <http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par1_cap1.pdf.> Acesso em: 20 jul. 2020.
ANEEL. Relatório de Análise: desligamentos forçados do sistema de transmissão. 2016.
ANEEL. Desligamentos Forçados do Sistema de Transmissão. 2018.
ANEEL. Capacidade de Geração do Brasil. 2018. Disponível em: <http://www2.aneel.gov.br>. Acesso em: 15 ago. 2020.
ANP. Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis 2020. Brasília, 2020.
ARIAS, M. et al. Impacts of climate change and deforestation on hydropower planning in the Brazilian Amazon. Nature Sustainability, v. 3, n. 6, p. 430-436, 2020.
ARROYO, E. Incorporação do nexo energia-água em um modelo de otimização da expansão do sistema energético brasileiro. Tese (Doutorado). Programa de Pós-Graduação em Planejamento Energético. Coppe ”“ Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Plano Nacional de Adaptação à Mudança do Clima. Estratégia Geral. Ministério do Meio Ambiente. Secretaria de Mudança do Clima e Florestas. Brasília, DF: MMA, 2016a. Disponível em: <https://www.mma.gov.br>. Acesso em: 19 ago. 2020.
BRASIL. Conselho Nacional de Política Energética. Resolução N° 16, de 29 de outubro de 2018. Dispõe sobre a evolução da adição obrigatória de biodiesel ao óleo diesel vendido ao consumidor final, em qualquer parte do território nacional. Brasília, DF: CNPE, 2018. Disponível em: <http://www.mme.gov.br>. Acesso em: 20 ago. 2020.
BRASIL. Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações. Acordo de Paris. Publicação Bilíngue do Acordo de Paris - Inglês e Português, Brasília, 2018.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Pretendida Contribuição Nacionalmente Determinada. Brasília, DF, 2015. Disponível em: <https://www.mma.gov.br.> Acesso em: 20 ago. 2020.
BRASIL. Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 9 jan. 1997. Disponível em: <http://bit.ly/1iC6rDg>. Acesso em: 22 ago. 2020.
CEEE. Câmara dos Deputados do Brasil. Comissão Externa Destinada a Acompanhar a Situação de Emergência no Estado de Santa Catarina. 2012. Relatório de Atividades. Março de 2017. 2017.
CEEE. Comunicado aos Clientes da CEEE Distribuição. [on-line] Portal CEEE, 2020. Disponível em: <https://www.ceee.com.br/noticias/comunicado-aos-clientes-da-ceee-distribuiaao>.
CEINFO. Boletim CEInfo Análise. A onda de calor de fevereiro de 2014 e o excesso de mortes no município de São Paulo, Ano IX, nº 9, Rio de Janeiro, 2014. Disponível em: <https://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/upload/saude/arquivos/publicacoes/Boletim_Analise_09.pdf>. Acesso em: 20 de jul. 2020.
CEMADEN. Relatório da Situação Atual da Seca no Semiárido Brasileiro e Impactos, 2016.
CEMADEN. Boletim Monitoramento de Secas e Impactos no Brasil. p. 0-13. Abril, 2020.
CEMIG. Usina Hidrelétrica de Três Marias. 2019. Disponível em: <http://www.cemig.com.br/pt-br/a_cemig/Nossa_Historia/Paginas/Usinas_Hidreletricas.aspx.> Acesso em: 19 ago. 2020.
CLARKE, L. et al. Effects of long-term climate change on global building energy expenditures. Energy Economics, v. 72, p. 667-677, 2018.
CONAB. Perfil do Setor do Açúcar e do Etanol no Brasil: edição para a safra 2014/15. Companhia Nacional de Abastecimento. Brasília, 2017.
CONAB. Boletim de Safra de grãos, 11° levantamento: safra 2019/2020. 2020. Disponível em: <https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos/boletim-da-safra-de-graos?limitstart=0>. Acesso em: 20 ago. 2020.
COSTA, M. H. et al. Climate risks to Amazon agriculture suggest a rationale to conserve local ecosystems. Frontiers in Ecology and the Environment, v. 17, n. 10, p. 584-590. 2019.
CUNHA, A. et al. Secas e seus Impactos no Brasil em 2018, v. 1, p. 1-19. 2019a. Disponível em: <http://www.cemaden.gov.br/categoria/monitoramento/boletim-de-impactos>. Acesso em: 10 ago. 2020.
CUNHA, A. et al. Extreme drought events over Brazil from 2011 to 2019. Atmosphere, v. 10, n. 11, 2019b.
DEPAULA, G.; MENDELSOHN, R. Development and the impact of climate change on energy demand: evidence from Brazil. Climate Change Economics, v. 1, n. 03, p. 187-208, 2010.
ELETROSUL. Relatório anual e de sustentabilidade Eletrosul. Florianópolis: [s.n.], 2014. Disponível em: <http://www-en.eletrosul.gov.br/files/files/sustentabilidade/relatorios-de-sustentabilidade/RELATÓRIO ANUAL E DE SUSTENTABILIDADE ELETROSUL 2014(1).pdf>. Acesso em: 15 ago. 2020.
EMATER/RS-Ascar. Informativo Conjuntural. Emater/RS-Ascar. Gerência de Planejamento. Núcleo de Informações e Análises. Jun. 1989. Porto Alegre, 2020.
EPE. Resenha Mensal do Mercado de Energia Elétrica. Ano III. n. 30, Rio de Janeiro, 2010.
EPE. Resenha mensal do mercado de energia elétrica. Ano VII, n. 78, Rio de Janeiro, 2014a.
EPE. Resenha mensal do mercado de energia elétrica. Ano VII, n. 86. Rio de Janeiro, 2014b.
EPE. Resenha mensal do mercado de energia elétrica. Ano IX, n. 97. Rio de Janeiro, 2015a.
EPE. Resenha mensal do mercado de energia elétrica. Ano IX, n. 98. Rio de Janeiro, 2015b.
EPE. Plano Decenal de Expansão de Energia 2026. Ministério de Minas e Energia. MME/EPE. Brasília. 2017.
EPE. Mudanças Climáticas e Desdobramentos sobre os Estudos de Planejamento Energético: considerações iniciais. 2018.
EPE. Brazilian Energy Balance. 2019. Year, 2018 p. 303, 2019.
EPE. Resenha mensal do mercado de energia elétrica. Ano XII, n. 137. Rio de Janeiro, 2019b.
EPE. Resenha mensal do mercado de energia elétrica. Ano XII, n. 145. Rio de Janeiro, 2019c.
EPE. Solar Fotovoltaica Flutuante. 2020.
FARFAN, J.; BREYER, C. Combining floating solar photovoltaic power plants and hydropower reservoirs: a virtual battery of great global potential. Energy Procedia, v. 155, p. 403-411, 2018. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.11.038>. Acesso em: 15 dez. 2020.
FORRESTER, S. Residential Cooling Load Impacts on Brazil's Electricity Demand. 2019. Tese (Doutorado), p. 33, 2019.
GEIRINHAS, J. L. et al. Characterizing the atmospheric conditions during the 2010 heatwave in Rio de Janeiro marked by excessive mortality rates. Science of the Total Environment, v. 650, p. 796-808, Rio de Janeiro, 2019.
GLEICK, P. H. Impacts of California’s Ongoing Drought: hydroelectricity generation. Pacific Institute, n. February, p. 1-14, 2016.
GOMES, J. Tempo seco e lavoura envelhecida reduzem safra de cana 18/19 no centro-sul, diz FCStone. Reuters/Portal Terra. 2018. Disponível em: <https://www.terra.com.br/economia/tempo-seco-e-lavoura-envelhecida-reduzem-safra-de-cana-1819-no-centro-sul-diz-fcstone,daaddbe27b3601e3c21dcb1ebc6e94dap09xce9y.html>. Acesso em: 20 ago. 2020.
HIRAKURI, M. Impactos econômicos de estresses na produção de soja da safra 2015/16. Circular Técnica, 125. Londrina, PR: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, p. 8. 2016.
INMET. Boletim Agroclimatológico mensal, v. 44, n. 01, 2010. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/arq/upload/BOLETIM-AGRO_MENSAL_201002.pdf .EPE>. Acesso em: 20 jul. 2020.
INMET. Boletim Agroclimatológico Mensal, v. 48, n. 02, 2014a. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/arq/upload/BOLETIM-AGRO_MENSAL_201402.pdf> Acesso em: 20 jul. 2020.
INMET. Boletim Agroclimatológico Mensal, v. 48, n. 10, 2014b. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/arq/upload/BOLETIM-AGRO_MENSAL_201410.pdf> Acesso em: 20 jul. 2020.
INMET. Boletim agroclimatológico mensal, v. 49, n.09, 2015. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/arq/upload/BOLETIM-AGRO_MENSAL_201509.pdf> Acesso em: 20 jul. 2020.
INMET. Boletim Agroclimatológico Decendial. 2019a. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/arq/upload/BOLETIM-AGRO_DECENDIAL_201901.pdf>. Acesso em: 23 jul. 2020.
INMET. Boletim Agroclimatológico Mensal, v. 54, n. 03, 2019b. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/arq/upload/BOLETIM-AGRO_MENSAL_201910.pdf>. Acesso em: 23 jul. 2020.
INMET. Alert-AS ”“ Centro Virtual para Avisos de Eventos Meteorológicos Severos. 2019c. Disponível em: <http://alert-as.inmet.gov.br/cv/emergencia/cap/10598?fbclid=IwAR0MsQMlBb-8_it670SwhkEZMd5hFzJyVUv5NBOeVEbImvkJI4nU_q4wikI> Acesso em: 23 jul. 2020.
INVIDIATA, A.; GHISI, E. Impact of climate change on heating and cooling energy demand in houses in Brazil. Energy and Buildings, v. 130, p. 20-32, 2016.
IPCC. Wind Energy. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change. IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation, 2011.
IPCC. Climate Change 2014: synthesis report, contribution of working groups I, II and III to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. v. 1, n. October, p. 1-169, 2014b. 2014.
IRENA. Off-grid renewable energy solutions to expand electricity access: an opportunity not to be missed. International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, p. 144, 2019.
JEREZ, S. The impact of climate change on photovoltaic power generation in Europe. Nature Communications, v. 6, 2015.
JONG, P. et al. Estimating the impact of climate change on wind and solar energy in Brazil using a South American regional climate model. Renewable Energy, v. 141, p. 390-401, 2019.
LELIS, T. A. et al. Impactos causados pelas mudanças climáticas nos processos erosivos de uma bacia hidrográfica: simulação de cenários. Impacts of climate change on erosion of a watershed: simulation of scenarios. Revista Ambiente & Água, v. 6, n. 2, p. 282, 2011.
LUCENA, A. et al. Interactions between climate change mitigation and adaptation: the case of hydropower in Brazil. Energy, 164, p.1161-1177, 2018.
LUCENA, A. et al. The vulnerability of renewable energy to climate change in Brazil, Energy Policy, v. 37, n. 3, p. 879-889, 2009.
MARENGO, J. Vulnerabilidade, impactos e adaptação à mudança do clima no semiárido do Brasil. Cachoeira Paulista v. CPTEC/Inpe, p. 16. 2004.
MARENGO, J. et al. A seca e a crise hídrica de 2014-2015 em São Paulo. Revista USP, v. 106, n. 31, 2015.
MARENGO, J. et al. Climatic characteristics of the 2010-2016 drought in the semiarid northeast Brazil region. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, n. 2, p. 1973-1985, 2018.
MARTINS, E.; FRANCISCO JÚNIOR. O clima da Região Nordeste entre 2009 e 2017: monitoramento e previsão. Parc. Estrat., v. 22, n. 44, p. 63-80, 2017.
______. A seca de 2012-2015 no Nordeste e seus impactos. Parcerias Estratégicas, 107-128, 2015.
NOBRE, C. et al. Some Characteristics and Impacts of the Drought and Water Crisis in Southeastern Brazil during 2014 and 2015. Journal of Water Resource and Protection, v. 08, n. 02, p. 252-262, 2016.
ONG, P. et al. Hydroelectric production from Brazil’s São Francisco River could cease due to climate change and inter-annual variability. Science of the Total Environment, v. 634, p. 1540-1553, 2018.
ONS. Disponível em: <http://www.ons.org.br>. Acesso em: 22 ago. 2020.
PEREIRA, E. B. et al. The impacts of global climate changes on the wind power density in Brazil. Renewable energy, v. 49, p. 107-110, 2013.
PEZZA, A. B.; SIMMONDS, I.; FILHO, A. J. P. Climate perspective on the large-scale circulation associated with the transition of the first South Atlantic hurricane. 2008. International Journal of Climatology, v. 29, n. 8, mar. 2018. p. 2011-2029.
PIRES, G. et al. Increased climate risk in Brazilian double cropping agriculture systems: implications for land use in Northern Brazil. Agricultural and forest meteorology, v. 228, p. 286-298, 2016.
PORTAL AGRONOTÍCIAS. Seca atual é comparada com a que provocou quebra na safra de 2012. Notícias/Clima e Temperatura. 2020. Disponível em: <http://www.portalagronoticias.com.br/noticia/7836/rs-seca-atual-e-comparada-com-a-que-provocou-quebra-na-safra-de-2012>. Acesso em: 20 ago. 2020.
PORTUGAL-PEREIRA et al. Interactions between global climate change strategies and local air pollution: lessons learnt from the expansion of the power sector in Brazil. 2018. Climatic Change. https://doi.org/10.1007/s10584-018-2193-3.
SAILOR, D. J.; SMITH, M.; HART, M. Climate change implications for wind power resources in the Northwest United States. Renewable Energy, v. 33, n. 11, p. 2393-2406, 2008.
SAMORA, R. Moagem de cana do centro-sul cai abaixo de previsão: Unica cita perdas por geadas. Economia/Notícias/Reuters/UOL. 2019. Disponível em: <https://economia.uol.com.br/noticias/reuters/2019/07/24/moagem-de-cana-do-centro-sul-recua-95-na-1-quinzena-unica-cita-perdas-por-geadas.htm>. Acesso em: 20 ago. 2020.
SANTOS, A. Impacto de Mudanças Climáticas no Potencial de Energia Solar Fotovoltaica no Setor Residencial Brasileiro. 426f. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético) ”“ Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 2020.
SCHAEFFER, R. et al. Adaptação à s mudanças climáticas no Brasil: cenários e alternativas, p. 1-56, 2015.
SCHAEFFER, R. et al. Energy sector vulnerability to climate change: a review, energy, v. 38, n. 1, p. 1-12, 2012.
SIMIONI, T.; SCHAEFFER, R. Georeferenced operating-efficiency solar potential maps with local weather conditions ”“ An application to Brazil. Solar Energy, v. 184, n. October 2018, p. 345-355, 2019.
SINGH, P.; RAVINDRA, N. M. Temperature dependence of solar cell performance: an analysis, solar energy materials and solar cells, v. 101, p. 36-45, 2012.
SIVAK, M. Potential energy demand for cooling in the 50 largest metropolitan areas of the world: implications for developing countries. Energy Policy, v. 37, n. 4, p. 1382-1384, 2009.
SKOPLAKI, E.; BOUDOUVIS, A. G.; PALYVOS, J. A. A simple correlation for the operating temperature of photovoltaic modules of arbitrary mounting. Solar Energy Materials and Solar Cells, v. 92, n. 11, p. 1393-1402, 2008.
TEIXEIRA, M. et al. Assaí: an energy view on an Amazon residue. Biomass and Bioenergy, 58, p. 76-86, 2013.
TOBIN, I. et al. Assessing climate change impacts on European wind energy from Ensembles high-resolution climate projections. Climatic Change, v. 128, n. 1-2, p. 99-112, 2015.
ÚNICA. Relatório final da safra 2014/2015: região centro-sul. São Paulo: União da Indústria de Cana-de-Açúcar, 2015.
ÚNICA. Relatório final da safra 2019/2020. 2020. Disponível em: <http://unicadata.com.br/listagem.php?idMn=118>. Acesso em: 22 ago. 2020.
VELLOSO, M. F. Possibilidade de geração híbrida hidrossolar na bacia do São Francisco, 145f. Tese (Doutorado em Ciência do Sistema Terrestre) ”“ Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 2017.
WANDERLEY, L. DE A. et al. As chuvas na cidade do Recife: uma climatologia de extremos. Revista Brasileira de Climatologia, v. 22, p. 149-164, 2018.
WORLD BANK. Avaliação de Perdas e Danos: inundações bruscas em Santa Catarina em novembro de 2008. 2012a. Disponível em: <http://documents1.worldbank.org/curated/en/250881468232500513/pdf/NonAsciiFileName0.pdf>. Acesso em: 20 ago. 2020.
WORLD BANK. Avaliação de Perdas e Danos: inundações bruscas em Pernambuco em junho de 2010. 2012b. Disponível em: <http://documents1.worldbank.org/curated/pt/495391468013874079/pdf/NonAsciiFileName0.pdf>. Acesso em: 20 ago. 2020.
WORLD BANK. Avaliação de Perdas e Danos: inundações e deslizamentos na Região Serrana do Rio de Janeiro em janeiro de 2011. 2012c. Disponível em: <http://documents1.worldbank.org/curated/en/260891468222895493/pdf/NonAsciiFileName0.pdf>. Acesso em: 20 ago. 2020.
ZULLO; J.; PEREIRA; V.; KOGA-VICENTE, A. Sugar-energy sector vulnerability under CMIP5 projections in the Brazilian central-southern macro-region. Climatic Change, v. 149, n. 3-4, p. 489-502, 2018.
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