Feasibility study of the insertion of electric vehicles in the Brazilian fleet: economic and environmental impacts from a Brazil 2050 perspective
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Data
2021-08-24
Autores
Glyniadakis, Sofia
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A matriz energética mundial encontra-se em franco processo de transição de uma base eminentemente fóssil para uma nova condição em que a presença de fontes renováveis de energia seja marcadamente dominante. A implementação de veículos elétricos no modal de passageiros gera um amplo nível de discussão quando se considera a fonte utilizada para gerar a energia elétrica. A propensão do Brasil à estruturação de uma matriz elétrica sustentável, aliada a uma frota automotiva significativamente grande, indica um bom cenário para a inserção de veículos elétricos, mas a questão do uso do etanol aumenta a complexidade da questão. Tem-se, então, um cenário no qual a frota automotiva brasileira apresenta uma tendência crescente, em contrapartida ao objetivo de descarbonização. Desse modo, faz-se necessária uma modificação na tecnologia empregada, em um cenário no qual, com um número absoluto maior de veículos, sejam emitidos menos gases do efeito estufa do que o cenário linear sem considerar veículos elétricos. A motivação para esse processo é o atendimento aos protocolos ambientais com vistas à redução do efeito estufa. Nesta pesquisa é desenvolvida uma análise do planejamento de longo prazo da matriz energética brasileira com a possível inclusão de veículos elétricos no modal rodoviário, considerando-se a necessidade de se manter uma expansão do sistema em bases renováveis. Entretanto, algumas questões de pesquisa importantes dizem respeito à renovabilidade da geração elétrica e seus impactos na matriz elétrica dos países, fato que se torna mais relevante no caso brasileiro devido à disponibilidade de etanol em um bem-sucedido programa de mais de quatro décadas e que não pode ser desconsiderado. O presente trabalho apresenta perspectivas em relação à inserção de veículos elétricos e o uso de etanol como fonte de energia em veículos de combustão interna. Para determinar a melhor condição em uma perspectiva Brasil 2050 foi desenvolvido um modelo de otimização, cuja função objetivo visa a minimização das emissões no setor de transporte, de 2019 a 2050, considerando como variáveis determinadas pelo modelo a distribuição dos veículos em seus tipos, e sujeitas a variáveis técnicas. A partir da análise dos resultados obtidos pelo modelo, foi possível concluir que o Brasil possui uma boa perspectiva para a inserção de veículos elétricos, atingindo o patamar limite de 10%, apresentando resiliência mesmo em condições pessimistas de evolução da matriz elétrica. Entretanto, o uso do etanol revelou-se uma opção imprescindível para que fosse possível atingir a meta de descarbonização, sendo que para o cenário sem considerar a modificação da linha de crescimento o Brasil apresenta um aumento de 34,67% das emissões de CO2 para o ano de 2050, enquanto que, ao adotar políticas sustentáveis de inserção de veículos elétricos aliada ao uso do etanol, atingiu-se 59% de descarbonização, sendo a meta estipulada de 58%. Quando considerada a modificação do comportamento do consumidor, aumentando a distância média percorrida ao ano, a descarbonização para o ano de 2050 foi de 22,44%, alertando para a importância com relação à forma de uso do veículo por parte do consumidor, bem como da tecnologia empregada.
The world energy matrix is in a clear process of transition from a notable fossil base to a new condition in which the presence of renewable energy sources is markedly dominant. The implementation of electric vehicles in the passenger mode generates a wide level of discussion when considering the source used to generate electricity. Brazil's propensity for structuring a sustainable electric matrix, combined with a significantly large automotive fleet, indicates a good scenario for the insertion of electric vehicles, but the issue of using ethanol increases the complexity of the issue. There is then a scenario in which the Brazilian automotive fleet presents a growing trend, in contrast to the objective of decarbonization. It is, therefore, necessary to modify the technology used, in a scenario in which, with a greater absolute number of vehicles, fewer greenhouse gases are emitted than in the linear scenario without considering electric vehicles. The motivation for this process is compliance with environmental protocols to reduce the greenhouse effect. In this research, an analysis of the long-term planning of the Brazilian energy matrix is developed, with the possible inclusion of electric vehicles in the road modal, considering the need to maintain an expansion of the system on a renewable basis. However, some important research questions concern the renewability of electricity generation and its impacts on the countries' electricity matrix, a fact that becomes more relevant in the Brazilian case due to the availability of ethanol in a successful program of more than four decades and that cannot be disregarded. The present work presents perspectives regarding the insertion of electric vehicles and the use of ethanol as an energy source in internal combustion vehicles. To determine the best condition in a Brazil 2050 perspective, an optimization model was developed, whose objective function is to minimize emissions in the transport sector, from 2019 to 2050, considering as variables determined by the model the distribution of vehicles in their types, and subject to technical variables. From the analysis of the results obtained by the model, it was possible to conclude that Brazil has a good perspective for the insertion of electric vehicles, reaching the threshold of 10%, showing resilience even in pessimistic conditions of the evolution of the electric matrix. However, the use of ethanol proved to be an essential option for achieving the decarbonization target, and for the scenario without considering the modification of the growth line, Brazil presents an increase of 34.67% in CO2 emissions for the year 2050, while adopting sustainable policies for the insertion of electric vehicles allied to the use of ethanol, 59% of decarbonization was achieved, with the stipulated target of 58%. When considering the modification of consumer behavior, increasing the average distance traveled per year, the decarbonization for the year 2050 was 22.44%, highlighting the 9 importance of the user’s mode of the vehicle by the consumer, in addition to the technology used
The world energy matrix is in a clear process of transition from a notable fossil base to a new condition in which the presence of renewable energy sources is markedly dominant. The implementation of electric vehicles in the passenger mode generates a wide level of discussion when considering the source used to generate electricity. Brazil's propensity for structuring a sustainable electric matrix, combined with a significantly large automotive fleet, indicates a good scenario for the insertion of electric vehicles, but the issue of using ethanol increases the complexity of the issue. There is then a scenario in which the Brazilian automotive fleet presents a growing trend, in contrast to the objective of decarbonization. It is, therefore, necessary to modify the technology used, in a scenario in which, with a greater absolute number of vehicles, fewer greenhouse gases are emitted than in the linear scenario without considering electric vehicles. The motivation for this process is compliance with environmental protocols to reduce the greenhouse effect. In this research, an analysis of the long-term planning of the Brazilian energy matrix is developed, with the possible inclusion of electric vehicles in the road modal, considering the need to maintain an expansion of the system on a renewable basis. However, some important research questions concern the renewability of electricity generation and its impacts on the countries' electricity matrix, a fact that becomes more relevant in the Brazilian case due to the availability of ethanol in a successful program of more than four decades and that cannot be disregarded. The present work presents perspectives regarding the insertion of electric vehicles and the use of ethanol as an energy source in internal combustion vehicles. To determine the best condition in a Brazil 2050 perspective, an optimization model was developed, whose objective function is to minimize emissions in the transport sector, from 2019 to 2050, considering as variables determined by the model the distribution of vehicles in their types, and subject to technical variables. From the analysis of the results obtained by the model, it was possible to conclude that Brazil has a good perspective for the insertion of electric vehicles, reaching the threshold of 10%, showing resilience even in pessimistic conditions of the evolution of the electric matrix. However, the use of ethanol proved to be an essential option for achieving the decarbonization target, and for the scenario without considering the modification of the growth line, Brazil presents an increase of 34.67% in CO2 emissions for the year 2050, while adopting sustainable policies for the insertion of electric vehicles allied to the use of ethanol, 59% of decarbonization was achieved, with the stipulated target of 58%. When considering the modification of consumer behavior, increasing the average distance traveled per year, the decarbonization for the year 2050 was 22.44%, highlighting the 9 importance of the user’s mode of the vehicle by the consumer, in addition to the technology used
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Palavras-chave
Mobilidade elétrica, Frota automotiva brasileira, Planejamento energético automotivo, Fontes renováveis, Transporte rodoviário no Brasil, Electric mobility. Brazilian automotive fleet, Brazilian automotive fleet, Automotive energy planning, Renewable resources, Road transport in Brazil, Veículos elétricos, Energia - fontes alternativas, Veículos a motor - Frotas, Transporte rodoviário