Desenvolvimento e validação de um modelo para projeção de demanda residencial de energia elétrica em centros urbanos

Resumo

Conhecer os mecanismos de consumo de energia elétrica torna-se indispensável para que o processo de planejamento e gestão do suprimento se dê maneira eficiente. Este trabalho apresenta um modelo que representa o comportamento do consumo residencial urbano de energia elétrica dentro de micro regiões delimitadas pelas áreas de atuação de agências operacionais de concessionárias distribuidoras. O modelo tem como premissa utilizar a base física espacial de bairros e regionais, além de indicadores socioeconômicos das populações consumidoras. O mesmo constitui-se ainda em uma ferramenta que permite projetar demandas futuras para grandes regiões metropolitanas. Para se chegar a um resultado fundamentado nas condições acima citadas, efetuaram-se comparações entre os consumos per capita de energia elétrica e rendas per capita médias das populações residentes dentro dos limites de cada agência operacional da concessionária. Dessa forma, obtiveram-se pares de dados consumo versus renda, para todas as agências, mensalmente, abrangendo o universo de dados disponíveis. Procedeu-se à análise de cada faixa socioeconômica da população, no sentido de que indicadores médios relativos a essas referidas classes fossem determinados de modo a permitir projetar o consumo futuro, a partir do modelo em questão. Para tanto, elegeram-se duas capitais estaduais, Belo Horizonte e Porto Alegre. Tal escolha baseou-se no fato dessas cidades disporem de um banco de dados compatível com as necessidades do modelo proposto. Na primeira capital, Belo Horizonte, constituiu-se uma amostra de dados para análise e elaboração do modelo. Em seguida, fez-se a validação das equações utilizando-se a realidade do município de Porto Alegre. A fim de que o ajuste de equações viesse a ser representativo, escolheram-se regiões urbanas do município de Belo Horizonte, baseadas na divisão existente dentro da administração local. Em seguida, compatibilizaram-se geograficamente as 11 agências operacionais da CEMIG com as respectivas regionais administrativas da Prefeitura Municipal de Belo Horizonte, levando-se em conta suas economias, nas categorias residenciais de consumo. Considerando-se o cunho observacional do trabalho, os dados de consumos medidos da CEMIG (energia elétrica) foram também compatibilizados espacialmente, para efeito das análises regionalizadas, aos dados do IBGE, agregados segundo cada agência operacional, visando a caracterização socioeconômica de cada uma das regiões. Indicadores como renda per capita, área, quantitativo de economias, população residente e média de habitantes por domicílio foram apurados para se compor os painéis comparativos. A metodologia propõe ainda que a escolha da melhor função para representação dos consumos seja feita a partir da aderência de curvas obtidas por regressões, nas quais se analisa a dispersão dos pontos existentes. Utilizando-se do conjunto de equações obtidas, cenários futuros com suas respectivas distribuições de populações dentre as diversas classes socioeconômicas podem ser estipulados, tornando-se possível prever os impactos no consumo de energia elétrica, caso haja qualquer alteração na pirâmide de rendimentos da população. Os resultados intermediários indicaram também intrínseca relação entre os níveis de consumo e os indicadores socioeconômicos das populações, além de fornecer dados que podem auxiliar na implantação de programas e campanhas de uso eficiente dos insumos nas regiões estudadas. Ao final do trabalho, um estudo de caso foi realizado, com fins de validação do modelo obtido. Além da própria Belo Horizonte, a capital Porto Alegre teve seus consumos de energia elétrica, calculados por meio do modelo de projeção, confrontados com os consumos reais, informados pelas concessionárias distribuidoras que operam em tais municípios. Os resultados mostram satisfatória validade do modelo, quando se projetam consumos para distintas realidades.