Análise de Energia no Brasil nos últimos 20 Anos

Autor

Patrick Beraldo Torezani

Introdução

Este relatório apresenta, uma análise exploratória dos principais movimentos referentes à geração e consumo de energia e suas principais fontes, no Brasil nos últimos 20 anos.

Os dados aqui apresentados são referentes aos anos de 2001 à 2021 disponibilizados pela base de dados vindo da Our World in Data’s Energy Data Explorer. Através da base de dados que contém informações referentes a energia de todo o mundo, porém, as informações aqui apresentadas são referentes apenas ao Brasil.

Toda a análise e visualização dos dados será feito usando o software R (R Core Team 2023), assim como os pacotes tidyverse (Wickham 2023), ggplot2 (Wickham et al. 2023) e o knitr (Xie 2023).

Objetivo

O objetivo deste relatório é apresentar uma breve análise sobre a geração e o consumo de energia e suas fontes no Brasil. Utilizando os dados da base de dados Energy Dados.

Apresentando assim os resultados para um entendimento e uma compreensão de como é distribuída, gerada e consumida a energia no nosso país e suas fontes.

Capitulo 1: Geração de energia

Neste capítulo é apresentado, de forma resumida, a análise dos dados referentes a geração de energia no Brasil nos últimos 20 anos com suas principais fontes de energia, sendo elas apresentadas abaixo na Tabela 1.

Alguns dos dados apresentados nos gráficos mantém o idioma original de sua base de dados, o inglês, portanto, visando a facilitação e a democratização deste relatório, será deixado logo abaixo uma legenda da tradução de alguns termos em inglês para o português, sendo assim, tornando mais didático e fácil a leitura e interpretação.

Aqui separamos a geração de energia explicitada por cada fonte ao longo dos 20 anos em questão (2001 - 2021). Conseguimos visualizar melhor como foi a geração de energia progressivamente e como foi essa evolução ao longo desse tempo.

Geração de Energia por Fonte:

Tabela 1: Geração de Energia nos últimos 20 anos em terawatt-hora (TWh)
Ano Biocombustível Carvão Gás Hídricas Nuclear Derivados de Petróleo Energia Solar Energia Eólica
2001 8.47 10.85 9.35 265.20 14.27 14.99 0.00 0.04
2002 9.66 9.01 11.72 283.23 13.84 12.77 0.00 0.06
2003 11.26 8.96 12.41 302.56 13.40 10.25 0.00 0.06
2004 11.78 10.30 18.19 317.59 11.60 11.65 0.00 0.06
2005 12.79 10.81 17.70 334.08 9.20 11.05 0.00 0.09
2006 13.99 10.51 17.21 345.32 12.98 11.68 0.00 0.24
2007 16.97 10.58 14.56 370.27 11.65 12.50 0.00 0.64
2008 18.91 11.67 27.51 365.86 13.21 16.69 0.00 0.84
2009 21.81 9.86 12.71 387.08 12.22 13.75 0.00 1.24
2010 30.52 11.15 34.85 403.29 13.77 15.02 0.00 2.18
2011 31.29 12.61 24.06 428.33 14.80 13.60 0.00 2.70
2012 34.39 14.19 44.96 415.34 15.17 18.06 0.00 5.05
2013 39.27 21.39 66.14 390.99 14.65 24.47 0.00 6.58
2014 45.15 26.17 77.75 373.44 14.46 32.66 0.02 12.21
2015 47.54 26.12 75.76 359.74 13.91 26.97 0.06 21.47
2016 49.14 25.01 54.07 380.91 14.97 13.98 0.08 33.24
2017 50.60 24.64 62.72 370.91 14.86 14.54 0.83 42.06
2018 52.13 22.68 52.36 388.97 14.79 11.65 3.44 48.12
2019 52.69 23.46 57.99 397.88 15.16 9.46 6.59 55.43
2020 56.56 19.53 51.48 396.33 13.21 10.14 10.64 56.48
2021 57.60 25.22 91.03 362.82 14.70 22.96 16.75 71.50

Abaixo podemos conferir qual foi o total de energia gerada de acordo com cada fonte:

Total Gerado (TWh)
Biocombustível 672.52
Carvão 344.72
Gás 834.53
Hídricas 7640.14
Nuclear 286.82
Derivados de Petróleo 328.84
Energia Solar 38.41
Energia Eólica 360.29

Figura 1: Gráfico da Energia gerada por Fonte

Para entendermos melhor e para título de comparação, vejamos a quantidade de energia de gerada apenas no último ano da pesquisa, 2021.

Figura 2: Energia gerada no ano de 2021

O Brasil é um país onde a geração de energia é baseada predominantemente por fontes renováveis, como foi apresentado acima. Com grande destaque para as energias de fontes hídricas, como as hidrelétricas que correspondem a mais de 50% da geração de energia do nosso país, como pode ser visto no gráfico Figura 2 onde mostra a geração de energia do último ano observado. Logo atrás dela vem as energias de fontes eólicas e a gás que correspondem a uma boa parcela de geração de energia.

Parcela de geração de energia por fontes

Como visto anteriormente, a quantidade de energia gerada no nosso país ao longo dos anos sofreu evoluções. Vamos entender como e quanto cada fonte de energia se desenvolveu e ocupou sua parcela no ecossistema energético do nosso país nesses últimos 20 anos.

Tabela 2: Parcela de Energia Gerada por Fontes nos Últimos 20 anos em %
Ano Biocombustível Carvão Gás Hídricas Nuclear Derivados de Petróleo Energia Solar Energia Eólica
2001 2.621 3.357 2.893 82.062 4.416 4.638 0.000 0.012
2002 2.839 2.648 3.444 83.232 4.067 3.753 0.000 0.018
2003 3.137 2.497 3.458 84.302 3.734 2.856 0.000 0.017
2004 3.090 2.702 4.772 83.320 3.043 3.056 0.000 0.016
2005 3.232 2.732 4.473 84.423 2.325 2.792 0.000 0.023
2006 3.396 2.551 4.178 83.830 3.151 2.835 0.000 0.058
2007 3.882 2.420 3.331 84.697 2.665 2.859 0.000 0.146
2008 4.159 2.567 6.050 80.464 2.905 3.671 0.000 0.185
2009 4.755 2.150 2.771 84.392 2.664 2.998 0.000 0.270
2010 5.975 2.183 6.823 78.956 2.696 2.941 0.000 0.427
2011 5.933 2.391 4.562 81.217 2.806 2.579 0.000 0.512
2012 6.285 2.593 8.217 75.908 2.772 3.301 0.000 0.923
2013 6.969 3.796 11.738 69.387 2.600 4.343 0.000 1.168
2014 7.760 4.498 13.362 64.180 2.485 5.613 0.003 2.098
2015 8.317 4.570 13.255 62.939 2.434 4.719 0.010 3.756
2016 8.600 4.377 9.463 66.663 2.620 2.447 0.014 5.817
2017 8.707 4.240 10.792 63.822 2.557 2.502 0.143 7.237
2018 8.774 3.817 8.813 65.468 2.489 1.961 0.579 8.099
2019 8.517 3.792 9.373 64.313 2.450 1.529 1.065 8.960
2020 9.206 3.179 8.379 64.510 2.150 1.650 1.732 9.193
2021 8.693 3.806 13.739 54.759 2.219 3.465 2.528 10.791

Figura 3: Parcela da Geração de Eletricidade de Hidrelétricas ao longo dos últimos 20 anos

Figura 4: Parcela da Geração de Eletricidade Eólica ao longo dos últimos 20 anos

Os gráficos da Figura 3 e da Figura 4 deixam evidente a parcela na geração de energia ocupada por duas das principais fontes de energias do Brasil atualmente. Enquanto o gráfico da Figura 3 nos mostra uma parcela ocupada proveniente de hidrelétricas inicialmente por cerca de 82%, vemos no final desse período de 20 anos ela caindo por volta de 30% dessa parcela, o que indica crescimento de geração de outras fontes de energia. Apesar dessa queda, a geração proveniente de Hidrelétricas ainda ocupada a maior parte dessa parcela, chegando a quase 55% no fim do período de estudo desses dados como podemos ver na Tabela 2. Em contrapartida, a geração de energia proveniente de fontes de vento, ou eólicas, teve um dos maiores crescimentos nessa parcela. Iniciando o período em praticamente 0%, com o passar dos anos o crescimento é notável, chegando a quase 11% nesse ano de 2021, uma das maiores variações.

Abaixo conseguimos visualizar a evolução da geração de energia de cada uma das fontes ao longo do tempo.

Capítulo 2: Consumo de Energia

Neste capítulo é apresentado, de forma resumida, a análise dos dados referentes ao consumo de energia no Brasil nos últimos 20 anos com suas principais fontes de energia, sendo elas apresentadas abaixo na Tabela 3.

Consumo Geral por Fontes:

Tabela 3: Consumo de Energia nos últimos 20 anos em terawatt-hora (TWh)
Ano Biocombustível Carvão Gás Hídricas Nuclear Derivados de Petróleo Energia Solar Energia Eólica
2001 8.47 10.85 9.35 265.20 14.27 14.99 0.00 0.04
2002 9.66 9.01 11.72 283.23 13.84 12.77 0.00 0.06
2003 11.26 8.96 12.41 302.56 13.40 10.25 0.00 0.06
2004 11.78 10.30 18.19 317.59 11.60 11.65 0.00 0.06
2005 12.79 10.81 17.70 334.08 9.20 11.05 0.00 0.09
2006 13.99 10.51 17.21 345.32 12.98 11.68 0.00 0.24
2007 16.97 10.58 14.56 370.27 11.65 12.50 0.00 0.64
2008 18.91 11.67 27.51 365.86 13.21 16.69 0.00 0.84
2009 21.81 9.86 12.71 387.08 12.22 13.75 0.00 1.24
2010 30.52 11.15 34.85 403.29 13.77 15.02 0.00 2.18
2011 31.29 12.61 24.06 428.33 14.80 13.60 0.00 2.70
2012 34.39 14.19 44.96 415.34 15.17 18.06 0.00 5.05
2013 39.27 21.39 66.14 390.99 14.65 24.47 0.00 6.58
2014 45.15 26.17 77.75 373.44 14.46 32.66 0.02 12.21
2015 47.54 26.12 75.76 359.74 13.91 26.97 0.06 21.47
2016 49.14 25.01 54.07 380.91 14.97 13.98 0.08 33.24
2017 50.60 24.64 62.72 370.91 14.86 14.54 0.83 42.06
2018 52.13 22.68 52.36 388.97 14.79 11.65 3.44 48.12
2019 52.69 23.46 57.99 397.88 15.16 9.46 6.59 55.43
2020 56.56 19.53 51.48 396.33 13.21 10.14 10.64 56.48
2021 57.60 25.22 91.03 362.82 14.70 22.96 16.75 71.50
Tabela 4: Consumo Total de Energia por Fontes nos últimos 20 anos em terawatt-hora (TWh)
Total Consumido (TWh)
Biocombustível 3189.594
Carvão 3584.169
Gás 5996.260
Hídricas 21140.505
Nuclear 793.491
Derivados de Petróleo 25582.003
Energia Solar 101.423
Energia Eólica 964.046

Figura 5: Consumo Total de Energia por Fontes

Apesar de mais da metade da geração de energia vir de hidrelétricas, podemos ver que o consumo já não compartilha da mesma fonte de energia. Como mostrado no gráfico da Figura 5 o maior consumo dos últimos 20 anos é proveniente de fontes de energia derivados de petróleo, apesar das hidrelétricas virem logo atrás como a segunda fonte mais consumida nesse período, ainda assim, a diferença fica entre 4441.498 terawatts-hora(TWh).

Nos gráficos acima também podemos notar que apesar do maior consumo vir das fontes de derivados de petróleo, sua variação ao longo desse período não foi tão grande, diferente do consumo de gás que iniciou o período com um consumo de 9.35 (TWh) e finalizou 2021 com um consumo de 91.03 (TWh), uma variação e crescimento superior em relação ao consumo da primeira fonte de energia.

O Brasil é um país com uma matriz energética fortemente baseada em fontes de energia primária, especialmente renováveis. Grande parte da matriz energética brasileira é composta por fontes renováveis primárias, como a hidráulica, solar e eólica, enquanto a média global possui uma porcentagem bem abaixo. Isso coloca o país entre os líderes mundiais no aproveitamento de energia limpa e primária.Além disso, a abundância de rios, sol e ventos em diferentes regiões permite ao Brasil aproveitar essas fontes com baixo custo de transformação e distribuição, reduzindo a necessidade de conversão para energia secundária (como a eletricidade gerada por combustíveis fósseis). Veja abaixo um gráfico da variação do consumo de energia primária:

Consumo Per Capita por Fontes:

O consumo de energia per capita é um dos principais indicadores do nível de desenvolvimento econômico e do padrão de vida de uma população. No Brasil, esse consumo reflete tanto o crescimento das atividades industriais quanto o aumento da demanda residencial e urbana por energia. Apesar de o país ter uma matriz energética limpa e rica em fontes primárias, o consumo per capita ainda está abaixo dos países desenvolvidos, o que evidencia potencial de crescimento e expansão da infraestrutura energética nos próximos anos.

A tabela a seguir apresenta o consumo per capita de energia no Brasil ao longo dos anos, permitindo uma análise comparativa e a identificação de tendências no uso energético da população brasileira.

Tabela 5: Consumo de Energia Per Capita por Fontes ao longo dos últimos 20 anos
Ano Gás Hídricas Nuclear Derivados de Petróleo Solar Eólica Biocombustível Carvão
2001 689.415 4415.883 225.876 5906.143 0.000 0.575 340.539 834.894
2002 804.328 4626.942 214.727 5725.044 0.000 0.987 379.769 797.944
2003 889.632 4853.133 203.552 5484.963 0.000 0.969 356.711 818.153
2004 1046.030 5004.411 173.812 5594.529 0.000 0.952 393.221 848.068
2005 1077.484 5172.868 144.963 5647.606 0.000 1.424 420.804 808.816
2006 1121.158 5256.271 198.891 5696.112 0.000 3.571 388.308 788.971
2007 1142.766 5543.432 175.645 5861.219 0.000 9.823 533.570 827.509
2008 1331.841 5389.851 195.495 6053.433 0.000 17.254 706.457 831.112
2009 1062.558 5613.463 178.509 5948.447 0.000 17.774 767.244 664.244
2010 1404.445 5700.752 196.999 6441.519 0.000 30.767 811.972 856.606
2011 1386.754 5962.211 209.165 6771.448 0.000 37.649 734.704 906.591
2012 1629.008 5694.842 211.021 6944.825 0.013 69.242 689.364 889.098
2013 1902.758 5282.605 200.303 7250.605 0.065 88.845 802.621 950.055
2014 1998.208 4972.401 196.493 7430.782 0.214 162.581 878.509 1001.524
2015 2092.544 4721.409 185.564 6691.406 0.773 283.824 1032.468 998.990
2016 1792.901 4929.493 197.010 6305.566 1.103 433.390 930.872 895.050
2017 1804.850 4734.131 192.773 6325.496 10.617 540.839 970.082 936.547
2018 1707.731 4896.646 189.342 5961.734 43.575 610.240 1116.389 908.701
2019 1687.263 4952.208 192.638 5950.252 82.827 696.829 1230.420 847.625
2020 1473.932 4882.878 166.115 5495.468 132.405 702.787 1137.920 765.177
2021 1887.144 4429.596 172.273 5775.662 204.526 882.529 1191.977 923.398

Como podemos ver no gráfico acima o consumo per capita de energia segue um caminho semelhante ao consumo total onde as fontes derivadas de petróleo lideram o consumo de energia per capita.

Referências

R Core Team. 2023. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/.
Wickham, Hadley. 2023. tidyverse: Easily Install and Load the Tidyverse. https://tidyverse.tidyverse.org.
Wickham, Hadley, Winston Chang, Lionel Henry, Thomas Lin Pedersen, Kohske Takahashi, Claus Wilke, Kara Woo, Hiroaki Yutani, e Dewey Dunnington. 2023. ggplot2: Create Elegant Data Visualisations Using the Grammar of Graphics. https://ggplot2.tidyverse.org.
Xie, Yihui. 2023. knitr: A General-Purpose Package for Dynamic Report Generation in R. https://yihui.org/knitr/.