Impactos dos veículos elétricos no sistema elétrico brasileiro e no meio ambiente

Abstract

Este trabalho tem como objetivo analisar os impactos da adoção de veículos elétricos híbridos plug-in (PHEV) e veículos elétricos a bateria (BEV) no sistema elétrico brasileiro e no meio ambiente, considerando diferentes cenários de penetração dessa tecnologia até 2030. A metodologia envolveu a caracterização da frota de veículos elétricos (EV), a modelagem da demanda de energia, a análise do ciclo de vida (ACV) dos veículos, com foco nas matérias-primas alumínio e lítio, e a avaliação integrada dos impactos ambientais e energéticos. Os resultados demonstram que, em 2023, os veículos plug-in vendidos foram responsáveis pela emissão de cerca de 157.028,203 toneladas de gás carbônico equivalente (CO2e) e 138,470 toneladas de resíduos. Em 2030, no cenário otimista, a emissão de gás carbônico (CO2) pode chegar a 861.863,716 toneladas para PHEVs e 1.791.337,031 toneladas para BEVs, com geração de resíduos de 704,688 e 1.718,734 toneladas, respectivamente. A demanda adicional de energia elétrica pode variar de 2.607 MWh/dia no cenário conservador, até 13.706 MWh/dia no cenário otimista em 2030. Atualmente, a capacidade instalada do Sistema Interligado Nacional (SIN) é de 221.621 MW (maio/2024), com projeção de expansão para 254.341 MW até dezembro de 2028, segundo o ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico). Essa demanda adicional dos veículos plug-in representaria de 1,0% a 5,4% da capacidade total em 2028. Conclui-se que a inserção dos EVs trará desafios significativos para a capacidade e operação do sistema elétrico, demandando investimentos em expansão e modernização da rede. Por outro lado, representa uma oportunidade para acelerar a transição para uma matriz mais limpa e renovável, com destaque para as fontes eólica e solar.

This study aims to analyze the impacts of the adoption of plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) and battery electric vehicles (BEVs) on the Brazilian electrical system and the environment, considering different scenarios of penetration of this technology until 2030. The methodology involved the characterization of the electric vehicle (EV) fleet, energy demand modeling, life cycle assessment (LCA) of vehicles, focusing on aluminum and lithium, and the integrated assessment of environmental and energy impacts. The results show that, in 2023, plug-in vehicles sold were responsible for the emission of approximately 157,028.203 tons of carbon dioxide equivalent (CO2e) and 138.470 tons of waste. In 2030, in the optimistic scenario, carbon dioxide (CO2) emissions may reach 861,863.716 tons for PHEVs and 1,791,337.031 tons for BEVs, with waste generation of 704.688 and 1,718.734 tons, respectively. The additional electricity demand may vary from 2,607 MWh/day in the conservative scenario to 13,706 MWh/day in the optimistic scenario in 2030. Currently, the installed capacity of the National Interconnected System (SIN) is 221,621 MW (May/2024), with a projected expansion to 254,341 MW by December 2028, according to the Brazilian National Electric System Operator (ONS). This additional demand from plug-in vehicles would represent 1.0% to 5.4% of the total capacity in 2028. It is concluded that the insertion of EVs will bring significant challenges to the capacity and operation of the electrical system, requiring investments in network expansion and modernization. On the other hand, it represents an opportunity to accelerate the transition to a cleaner and more renewable energy matrix, with emphasis on wind and solar sources.