Luiz Henrique de Souza Costa

A CADEIA PRODUTIVA FOTOVOLTAICA NO BRASIL: UM DIAGNÓSTICO A PARTIR DA ABORDAGEM DE

SISTEMA DE INOVAÇÃO

Trabalho de Conclusão de Curso submetido(a) ao Programa de Graduação da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Engenheiro Eletricista com habilitação em engenharia de produção. Orientador: Prof. Dr. Maurício Uriona Maldonado.

Florianópolis 2018

Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor através do Programa de Geração Automática da Biblioteca Universitária

da UFSC.

Luiz Henrique de Souza Costa

A CADEIA PRODUTIVA FOTOVOLTAICA NO BRASIL: UM DIAGNÓSTICO A PARTIR DA ABORDAGEM DE

SISTEMA DE INOVAÇÃO

Este trabalho de conclusão de curso foi julgada adequado e aprovado, em sua forma final, pelo curso de Engenharia de Produção Elétrica, da

Universidade Federal de Santa Catarina

Florianópolis, 13 de junho de 2018.

________________________________ Prof.ª Marina Bouzon, Dr.ª Coordenadora do Curso de

Graduação em Engenharia de Produção

Banca Examinadora:

________________________________ Prof. Maurício Uriona Maldonado, Dr.

Orientador Universidade Federal de Santa Catarina

________________________________ Prof. Álvaro Guillermo Rojas Lezana, Dr. Universidade Federal de Santa Catarina

________________________________ Prof.ª Lucila Maria de Souza Campos, Dr.ª

Universidade Federal de Santa Catarina

Ao meu pai, Alexandre Costa, pelo exemplo de coragem, determinação e superação.

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AGRADECIMENTOS Primeiramente, agradeço a Deus por ter me dado saúde e

proporcionado uma vida cheia de oportunidades e desafios. Aos meus pais, Arlene e Alexandre, que nunca me deixaram faltar

nada e me ensinaram a ser uma pessoa ética e correta, estiveram juntos em todos os desafios da minha vida, dando conselhos e passando ensinamentos.

Ao meu irmão, João Vitor, que sempre esteve disposto a me ajudar e debater sobre minhas dúvidas e momentos de incerteza.

A minha namorada, Débora, que está comigo desde a metade do curso, com seu apoio e palavras de conforto.

Aos meus melhores amigos, Rafael F. e Rafael M., que estão comigo desde muito antes da universidade e proporcionaram momentos de debates que me ajudaram na minha vida acadêmica.

Aos amigos que fiz no curso: Letícia, Patrick, Carol, Tiago, Fran e Daniel.

Ao meu professor orientador, Maurício, que acreditou no meu potencial e na execução deste trabalho.

A Universidade Federal de Santa Catarina, de onde extraí grande parte do meu conhecimento de vida.

“Deus nos concede, a cada dia, uma página de vida nova no livro do tempo. Aquilo que colocamos nela, corre por nossa conta.”

Chico Xavier

RESUMO A humanidade atualmente depende fortemente dos combustíveis fósseis para a transformação e produção de energia elétrica. Um dos grandes desafios da atualidade é a transição para modelos energéticos mais sustentáveis. Neste contexto, destacam-se as energias renováveis, dentre elas, a energia solar fotovoltaica apresenta-se com crescimento acelerado nos últimos anos. O número de painéis instalados e o desenvolvimento da tecnologia têm se mostrado como fatores relevantes para inserção na matriz energética brasileira. Porém, o Brasil apresenta forte dependência estrangeira dos componentes necessários para sua implantação, a presente pesquisa busca levantar os processos chave da cadeia produtiva fotovoltaica e analisar o seu funcionamento com a utilização da abordagem de sistemas tecnológicos de inovação. Através das funções de inovação, pode-se diagnosticar o funcionamento do sistema e a integração entre os diferentes atores e redes influenciadoras. Então, identificam-se barreiras e fatores indutores para o desenvolvimento da cadeia a nível nacional, uma vez que o país apresenta atividades empreendedoras relativamente recentes no que tange a instalação e projetos de sistemas fotovoltaicos, enquanto que baixa ou nula participação nos processos intermediários da cadeia entre o silício metalúrgico e a formação de módulos. A difusão da tecnologia é recente e enfrenta muitos entraves tributários para o seu desenvolvimento, porém, o crescimento de contratações de projetos de sistemas fotovoltaicos e o aumento de empresas instaladoras de painéis, podem representar um aumento na participação dessa indústria. Palavras-chave: Sistemas tecnológicos de inovação. Difusão de tecnologias. Energia solar fotovoltaica.

ABSTRACT Humankind today relies heavily on fossil fuels for the transformation and production of electricity. One of the greatest challenges nowadays is the transition to more sustainable energy models. In this context, renewable energies stand out, among them; photovoltaic solar energy presents itself with accelerated growth in the last years. The number of installed panels and the development of technology has shown to be relevant factors for insertion in the Brazilian energy matrix. However, Brazil has a strong foreign dependence on the required components for its implementation, the present research seeks to understand the key processes of the photovoltaic production chain and to analyze its operation using the technological innovation system approach. Trough the functions of innovation, it is possible to diagnose the functioning of the system and the linkage between several influencing actors and networks. Therefore, it is identified barriers and inductive factors for the chain development at national level, whereas the country has relatively recent entrepreneurial activities regarding the installation and projects of photovoltaic systems, while low or no participation in the intermediate processes of the chain between metallurgical silicon and modules manufacturing. The technology diffusion is recent and faces lots of tributary obstacles to its development. However, the growth of photovoltaics systems projects hiring and the increasing of panel installers may represent an expansion in this industry participation. Keywords: Technological innovation systems. Diffusion of technologies. Photovoltaic solar energy.

LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Capacidade instalada no SIN.................................................26 Figura 2 - Crescimento da Potência Instalada das diferentes tecnologias de energia renovável a nível mundial. ................................................... 27 Figura 3 – Acréscimo anual de potência fotovoltaica no mundo. ......... 29 Figura 4 – Ciclos “motores de mudança”. ............................................. 36 Figura 5 – Número de adotantes ao longo do tempo. ............................ 39 Figura 6 – Exemplo de curva-S. ............................................................ 41 Figura 7 – Esquematização da radiação que chega em uma superfície. 43 Figura 8 – Representação de uma célula fotovoltaica. .......................... 44 Figura 9 - Identificação de excesso e falta de elétrons, camadas tipo n e tipo p. .................................................................................................... 45 Figura 10 – Passagem de corrente na célula fotovoltaica. ..................... 45 Figura 11 – Componentes utilizados em cada aplicação de painéis fotovoltaicos. ......................................................................................... 47 Figura 12 – Capacidade mundial instalada até 2016 e previsões. ......... 48 Figura 13 – Energia gerada por segmento na Europa. ........................... 49 Figura 14 – Percentual de adição na capacidade instalada dos principais países de 2016. ...................................................................................... 50 Figura 16 – Cadeia produtiva da indústria fotovoltaica. ....................... 56 Figura 17 – Valor agregado ao longo da cadeia. ................................... 57 Figura 18 – Transformação de Silício grau solar em lingotes e wafers de multi e mono cristalino. ......................................................................... 59 Figura 19 – Partes componentes de um módulo fotovoltaico. .............. 61 Figura 20 – Painel solar multi cristalino e mono cristalino com 60 células cada. ...................................................................................................... 62 Figura 21 – Market share de potência fotovoltaica atual baseado na produção de 2011. ................................................................................. 64 Figura 22 – Participação no mercado dos principais produtores de células solares. ................................................................................................... 66 Figura 23 – Principais fabricantes de módulos fotovoltaicos no mundo. ............................................................................................................... 67 Figura 24 – Estrutura competitiva da cadeia fotovoltaica mundial no ano de 2009. ................................................................................................. 68 Figura 25 – Tempo de atuação das empresas brasileiras no setor fotovoltaico. .......................................................................................... 77 Figura 26 – Atuação das empresas brasileiras no setor fotovoltaico. .... 78 Figura 27 – Respostas das empresas baianas sobre a percepção do mercado em relação ao ano seguinte quanto a presença de concorrentes. ............................................................................................................... 79

Figura 28 – Crescimento do número de conexões de GD até fevereiro de 2017. ..................................................................................................... 84 Figura 29 – Metodologia de credenciamento de módulos e sistemas geradores fotovoltaicos. ........................................................................ 88 Figura 30 – Empreendimentos solares fotovoltaicos contratados no LER em 2014. ................................................................................................ 91 Figura 31 – Localização dos fornecedores de produtos essenciais. ...... 93 Figura 32 – Localização dos fornecedores de serviços essenciais. ....... 93 Figura 33 – Importação de módulos 2014/2017.................................... 95 Figura 34 – Importação de células fotovoltaicas 2014/2017. ................ 96 Figura 35 - Projeção de capacidade instalada e energia solar gerada.... 97

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Comparação das Funções de Inovação na Alemanha e na China. .................................................................................................... 71 Quadro 2 – Resumo de aplicação ou isenção de impostos. ................... 89 Quadro 3 – Funções de inovação da cadeia produtiva fotovoltaica no Brasil. .................................................................................................... 97

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LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Níveis de Irradiação mínimo e máximo em países desenvolvidos e Brasil. .......................................................................... 51 Tabela 2 – Potencial fotovoltaico em relação ao consumo. .................. 51 Tabela 3 – Participação dos diferentes custos na fabricação do módulo fotovoltaico. .......................................................................................... 63 Tabela 4 – Maiores fabricantes de silício grau solar. ............................ 65 Tabela 5 – Top 10 fabricantes de wafers em 2015. ............................... 65 Tabela 6 - Maiores fabricantes de painéis fotovoltaicos no Brasil. ....... 76 Tabela 7 - Relação de publicações de artigos relacionados à energia solar por países de 1991 até 2010. ................................................................. 79 Tabela 8 – Perfil do consumidor fotovoltaico brasileiro. ...................... 85 Tabela 9 – Preço médio do Wp por faixa de potência nominal. ............ 85 Tabela 10 – Potência instalada acumulada e número de conexões no Brasil. .................................................................................................... 86 Tabela 11 – Leilões de reserva e suas respectivas contratações. ........... 91 Tabela 12 – Fabricantes com intenção de instalação no Brasil. ............ 96

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABINEE - Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica ABSOLAR - Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica AC - Corrente Alternada ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica BNDES - Banco Nacional de Desenvolvimento CELESC - Centrais Elétricas de Santa Catarina CEMIG - Companhia Energética de Minas Gerais CEPEL – Centro de Pesquisas de Energia Elétrica CETEC-MG – Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais CHESF - Companhia Hidrelétrica do São Francisco COFINS - Contribuição para Financiamento da Seguridade Social CONFAZ – Conselho Nacional de Política Fazendária COP 21 – 21ª Conferência das Partes DC - Corrente Continua ELETRONORTE – Centrais Elétricas do Norte EPC - Engineering, Procurement and Construction EPE – Empresa de Pesquisa Energética FIEP – Federação das Indústrias do Estado do Paraná FIESC – Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina FIESP - Federação das Indústrias do Estado de São Paulo FINAME - Financiamento de Máquinas e Equipamentos FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos FV - Fotovoltaico GC – Geração Centralizada GD – Geração Distribuída ICMS - Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços IPI – Imposto sobre Produtos Industrializados IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas LCA - Análise do Ciclo de Vida LEN – Leilão de Energia Nova LER - Leilão de Energia de Reserva MCTIC – Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações MME –Ministério de Minas e Energia MPE - Empresas de Porte Micro e Pequeno ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico ONU - Organização das Nações Unidas P&D – Pesquisa e Desenvolvimento PADIS - Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico da Indústria de Semicondutores

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PDE – Plano Decenal de Expansão de Energia PIS - Programa de Integração Social PROGD - Programa de Desenvolvimento da Geração Distribuída de Energia Elétrica PUC-RS – Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul SIN – Sistema Interligado Nacional SWOT – Strenghts, Weaknesses, Opportunities and Threats TUSD - Tarifa de Utilização de Serviços de Distribuição TUST - Tarifa de Utilização de Serviços de Transmissão UC – Unidade Consumidora UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina WWF – World Wide Fund for Nature

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................... 25 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA ....................... 25 1.2 OBJETIVOS ......................................................................... 30

1.2.1 Objetivo geral ...................................................................... 30 1.2.2 Objetivos específicos ........................................................... 30 1.3 JUSTIFICATIVA .................................................................. 30 1.4 ESTRUTURA DE TÓPICOS ............................................... 32 2 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................. 33 2.1 SISTEMA TECNOLÓGICO DE INOVAÇÃO .................... 33 2.2 DIFUSÃO DE TECNOLOGIAS .......................................... 37 2.3 A ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA ........................... 42 2.4 SETOR DE ENERGIA SOLAR – MUNDO E BRASIL ...... 47 3 METODOLOGIA DA PESQUISA .................................... 53 3.1 LEVANTAMENTO DOS COMPONENTES DA CADEIA DE SUPRIMENTOS FOTOVOLTAICA .................................................... 53 3.2 DIAGNÓSTICO ATUAL DA CADEIA DE SUPRIMENTOS FOTOVOLTAICA NACIONAL ........................................................... 53 3.3 IDENTIFICAÇÃO DAS BARREIRAS E DOS FATORES INDUTORES ........................................................................................ 54 4 A CADEIA PRODUTIVA DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS............................................................................ 55 4.1 A CADEIA DE SUPRIMENTOS DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS .............................................................................. 55 4.1.1 Silício Metalúrgico .............................................................. 57 4.1.2 Silício Grau Solar ................................................................ 57 4.1.3 Lingotes e Wafers ................................................................ 58 4.1.4 Célula Fotovoltaica de Silício Cristalino ........................... 60 4.1.5 Módulo Fotovoltaico de Silício Cristalino ......................... 60 4.2 PANORAMA MUNDIAL DA CADEIA ............................. 63 4.3 DESENVOLVIMENTO DO SETOR SOLAR MUNDIAL . 68

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4.3.1 Período entre 1999 e 2003 ................................................... 70 4.3.2 Período entre 2004 e 2008 ................................................... 70 4.3.3 Período entre 2009 e 2011 ................................................... 73 5 DIAGNÓSTICO DA CADEIA FOTOVOLTAICA NACIONAL ......................................................................................... 74 5.1 DESCRIÇÃO DAS FUNÇÕES TECNOLÓGICAS DE INOVAÇÃO ......................................................................................... 75

5.1.1 Função i: Atividades Empreendedoras ............................. 75 5.1.2 Função ii: Desenvolvimento de Conhecimento ................. 79 5.1.3 Função iii: Difusão do conhecimento por meio de redes de atores e instituições ............................................................................. 80 5.1.4 Função iv: Direcionamento dos esforços tecnológicos ..... 81 5.1.5 Função v: Formação de mercados ..................................... 84 5.1.6 Função vi: Mobilização de recursos .................................. 92 5.1.7 Função vii: Legitimidade do Setor .................................... 93 5.1.8 Resumo das funções de inovação para a indústria fotovoltaica nacional ........................................................................... 97 5.2 ANÁLISE COMPARATIVA ............................................. 101 5.3 IDENTIFICAÇÃO DE BARREIRAS E FATORES INDUTORES ...................................................................................... 102 5.3.1 Barreiras ............................................................................ 102 5.3.2 Indutores ............................................................................ 104 5.4 ADERÊNCIA DAS POLÍTICAS ATUAIS COM AS FUNÇÕES DO SISTEMA TECNOLÓGICO DE INOVAÇÃO ........ 106 5.5 LIMITAÇÕES .................................................................... 107 6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ....................... 109

REFERÊNCIAS ................................................................ 113

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1 INTRODUÇÃO

1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA

A utilização da energia por parte da sociedade tem se tornado cada vez mais elevada para manter o nível de consumo e a qualidade de vida da população mundial. Nas últimas décadas, vivencia-se uma revolução no que diz respeito ao suprimento de energia, devido ao ingresso contínuo e crescente de um maior número de fontes renováveis na matriz energética de vários países e regiões (REN 21, 2017). Um dos grandes desafios da atualidade configura-se na transição para modelos energéticos mais sustentáveis e, consequentemente, menos dependentes de combustíveis fósseis, sem prejudicar os processos de desenvolvimento socioeconômico (SILVA, 2015).

As energias renováveis são as alternativas mais promissoras – em termos de desenvolvimento sustentável – para países industrializados e para aqueles em processo de desenvolvimento, como é o caso do Brasil, por dois motivos: i) o fato de serem, virtualmente, fontes inesgotáveis de energia, e ii) pelo baixo ou nulo impacto ambiental produzido na geração de energia, a partir de fontes renováveis (EPE, 2016).

O Brasil apresenta uma proporção considerável de energias renováveis se comparado a outros países, cerca de 60% da capacidade instalada brasileira é composta pela energia hidrelétrica (como observado na figura 1), a qual é gerada em regiões distantes dos centros urbanos (MITSCHER; RÜTHER, 2012). Em relação a esta forte dependência das fontes hidrelétricas, existe a necessidade de diversificar as fontes de energias, através de utilização de solar e eólica, por exemplo (YOUSSEF, GUERRA, 2011). Dentre todas as fontes de energia renovável existente, a solar é a mais abundante e com maior potencial no mundo (KUMAR SAHU, 2015).

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Figura 1 - Capacidade instalada no SIN.

Fonte: EPE (2016). A energia solar é aproveitada pela humanidade ao longo de toda a

sua história, no que se refere a aquecimento, alimentação e manutenção da vida na Terra, porém o uso da energia solar direta é relativamente recente, e seu crescimento acelerado tem acontecido nas últimas duas décadas (EPE, 2016).

Globalmente, a capacidade instalada das fontes de energia solar e eólica foram as que mais cresceram, em relação às outras fontes de energia renovável, conforme mostra a Figura 2. Destaca-se, para este trabalho, o crescimento da energia solar fotovoltaica a uma taxa de aproximadamente 40% ao ano (NREL, 2015).

62%5%

16%

2% 15%

Capacidade instalada do SIN

Hidráulica Importação Bio+PCH+Eol+Sol Nuclear Térmica

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Figura 2 - Crescimento da Potência Instalada das diferentes tecnologias de energia renovável a nível mundial.

Fonte: NREL (2015).

No caso do Brasil, em 2016 a potência instalada era de 51,1 MW,

dos quais 23 MW correspondiam a parques ou instalações solares de grande escala, e 28,1 MW correspondiam a geração distribuída (MME, 2016). Ainda, do ponto de vista da geração distribuída, 80% corresponde a instalações em residências (MME, 2016), o que representa um importante segmento para a maior difusão desta tecnologia no país. No mesmo estudo, o MME estima que o Brasil deverá ficar entre os 20 países com maior geração de energia fotovoltaica para 2018, contudo, se compararmos estes valores com os de outros países, percebe-se que o Brasil ainda está muito longe dos outros 19, por exemplo, em 2014 a Tailândia (que encontrava-se na posição 15 no ranking dos países com maior potência instalada solar), já possuía 1.42 GW de potência instalada.

O crescimento anual do número de instalações de painéis fotovoltaicos, bem como, do alto desenvolvimento tecnológico desta fonte energética tem se mostrado como fatores importantes para a inserção desta tecnologia na matriz energética brasileira. O país se destaca pelo intenso nível de radiação solar que recebe anualmente, devido a sua localização privilegiada em relação à linha do Equador, apresenta, por exemplo, na região Nordeste, uma incidência média em torno de 5,9 KWh/m² (DA SILVA; DE SOUZA, 2016), o país está na quinta posição entre os países com maior potencial solar do mundo (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014). Essa energia ainda apresenta bastante relevância para o atendimento de locais considerados de difícil acesso

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para a rede de transmissão elétrica, além de utilização para suporte de radares de trânsito e antenas de telefonia celular.

Considera-se que apenas uma em cada dez mil unidades consumidoras de energia elétrica brasileiras apresentam um sistema fotovoltaico instalado, um grande contraste com a Austrália por exemplo, que apresenta uma em cada cinco UCs (NASCIMENTO, 2017). Algumas das principais barreiras identificadas em trabalhos anteriores para o crescimento da energia solar fotovoltaica (BERNARDES et al., 2017) foram as altas taxas impositivas bem como os elevados custos de aquisição dos sistemas de energia fotovoltaica, principalmente, pela dependência tecnológica e de fabricação de países que dominam a cadeia produtiva, pois, os principais fabricantes de placas fotovoltaicas são estrangeiros (SANDOR et al., 2018).

Silva (2015) explica que o número de empresas brasileiras com energias renováveis, pode aumentar, devido às regras do Banco Nacional de Desenvolvimento (BNDES) para o financiamento diferenciado, principalmente para a geração centralizada, além da resolução normativa nº482/2012 da ANEEL que regula a micro e minigeração (geração distribuída).

Carvalho, Mesquita e Rocio (2014) identificam que o mercado fotovoltaico apresentou uma queda de participação dos países europeus, tendência que espera-se para os próximos anos, com a gradual inserção de market share por países com maior potencial de geração de energia, como por exemplo, o Brasil, em contraste ao mercado europeu já amadurecido.

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Figura 3 – Acréscimo anual de potência fotovoltaica no mundo.

Fonte: Carvalho, Mesquita e Rocio (2014).

Porém, como citado anteriormente, dentre as principais barreiras

para a implantação desta energia está a forte dependência estrangeira em relação aos componentes das placas solares, o que acarreta em altas taxas de impostos, e, consequentemente elevados custos de aquisição. Atualmente, apresenta-se uma sobre capacidade de oferta de painéis solares, em especial, produzidos na China com baixo custo (EPE, 2012).

Alguns benefícios relevantes são destacados por Carvalho, Mesquita e Rocio (2014) no que tange a expansão da energia fotovoltaica no Brasil:

• Sinergia com a Carga: Os dias do ano de maior

intensidade solar, coincidem com aqueles onde também é exigido mais do sistema elétrico, pelo uso exaustivo de aparelhos de refrigeração, com isso, o sistema fotovoltaico atenderia esse aumento irregular da demanda.

• Complementariedade com a geração hidrelétrica: A matriz energética é fortemente dependente das hidrelétrica, as quais são consequências dos níveis dos reservatórios e regimes de chuva, em períodos de escassez, a geração fotovoltaica poderia complementar a geração de energia.

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• Empregos e geração de renda: A indústria fotovoltaica gera elevada quantidade de empregos, principalmente na parte de instalações dos sistemas. As regiões do país que concentram maior quantidade de radiação solar, são aquelas que também, em grandes casos, apresentam alto nível de desemprego, a partir da inserção massiva dessa fonte energética, inúmeros empregos diretos e indiretos seriam criados.

Apesar da grande capacidade produtiva de energia solar que o

Brasil apresenta, a difusão de energia solar fotovoltaica ainda não ocorreu de forma significativa, a falta de um entendimento pleno de todos os agentes e atores da rede, bem como das legislações responsáveis para o incremento dessa fonte energética, além de falta de apoio governamental e baixo desenvolvimento de conhecimento de projetos de pesquisa e desenvolvimento, podem fazer com que não se conquiste legitimidade e confiança no setor e consequente inserção de uma indústria de produção de painéis solares no país.

1.2 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivo geral

Realizar um diagnóstico da situação atual da cadeia produtiva

fotovoltaica no Brasil por meio das funções do sistema de inovação.

1.2.2 Objetivos específicos 1) Levantar os processos chaves da cadeia produtiva fotovoltaica. 2) Avaliar o grau de nacionalização atual da cadeia fotovoltaica

através da abordagem das funções do sistema tecnológico de inovação. 3) Apontar as barreiras e os fatores indutores na difusão da

tecnologia fotovoltaica no Brasil.

1.3 JUSTIFICATIVA Os sistemas fotovoltaicos de geração de energia estão em operação

há cerca de 35 anos e têm se mostrado como excelente solução para o atendimento elétrico, porém, a falta de conhecimento tecnológico por

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parte de todos os agentes, inclusive dos consumidores, aliado com os desafios de conhecer e mensurar os riscos dessa fonte por linhas de financiamento, faz com que prejudique sua inserção massiva (EPE, 2016), por isso, a difusão do conhecimento sobre tecnologias renováveis é de suma importância para que exista investimentos nessas fontes alternativas de energia (OVERHOLM, 2015).

O estudo desenvolvido pelo Instituto Ideal com mais de 1.350 empresas do setor de energia solar atuantes no Brasil, mostrou que mais de 50% das empresas estão no mercado há menos de dois anos, e que menos de 15% atua como fabricante ou revendedora de componentes do sistema fotovoltaico (IDEAL, 2017). Ressalta-se que, o Brasil já transforma silício mineral para grau metalúrgico, restando a transformação do silício grau metalúrgico para grau solar (matéria prima fundamental dos painéis fotovoltaicos), atividade de elevado valor agregado (que já foi feita no Brasil entre 1980 e 1990) e, depois, para célula.

Segundo Hekkert et al. (2007), aumentar a taxa de inovação a nível nacional apresenta-se como uma tarefa difícil e, influenciar a direção do crescimento, é mais difícil ainda. Porém, constitui-se de um fator chave determinante para o desenvolvimento e crescimento da economia, além de – no caso do desenvolvimento de tecnologias de energias renováveis – direcionar para um uso mais eficiente dos recursos disponíveis, apresenta-se como uma alternativa de preservar o meio ambiente, e, por vezes, até sua limpeza ou recuperação.

Neste ponto, caracteriza-se a importância deste trabalho, uma vez que a difusão e inserção da energia solar na matriz energética brasileira constitui-se de fator determinante para o desenvolvimento ambiental, social e econômico. Busca-se entender os processos chaves da cadeia produtiva fotovoltaica para a integralização de um módulo, avaliar o desempenho da cadeia nacional através da utilização da abordagem de sistemas tecnológicos de inovação e, consequentemente, diagnosticar o grau de sua nacionalização, comparando-a, também, com o que ocorre em outros países.

Em relação a aderência com a engenharia de produção, destaca-se a importância da análise de múltiplas variáveis para gerir o funcionamento de um sistema tecnológico, o qual inicialmente encontra-se em uma situação de difusão baixa. A importância também se dá pela identificação dos processos e componentes que representam obstáculos ou impulsionadores para a mudança e evolução do estado atual.

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1.4 ESTRUTURA DE TÓPICOS O primeiro capítulo constitui-se do referencial teórico, com

embasamento sobre sistemas tecnológicos de inovação, difusão de tecnologias e energia solar fotovoltaica.

O capítulo de metodologia apresenta como foram feitas as análises do trabalho para atingir os objetivos traçados.

O capítulo 4 apresenta a cadeia produtiva fotovoltaica com seus principais atores, redes e desenvolvimento do setor mundial.

No capítulo 5 foi realizado um diagnóstico da cadeia fotovoltaica nacional com a utilização das funções do sistema tecnológico de inovação.

Por fim, o capítulo de conclusões sintetiza os resultados encontrados e apresenta recomendações para os trabalhos futuros.

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2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 SISTEMA TECNOLÓGICO DE INOVAÇÃO

Teorias institucionais e evolucionárias estudadas e desenvolvidas nas últimas décadas, levaram a formulação de um entendimento sobre sistemas de inovação, a ideia central por trás deste conceito é norteada pelo fato de inovação e difusão de tecnologias atuarem de forma individual e coletiva (HEKKERT et al., 2007). Bergek et al. (2015) definem um sistema tecnológico de inovação como o conjunto de elementos, tais quais, tecnologias, atores, instituições e rede, que contribuem ativamente para o desenvolvimento de um determinado campo tecnológico.

Fator primordial para garantir o crescimento da economia é a inovação, além de mostrar-se como uma oportunidade de abertura de novos negócios e desenvolvimento de novos conhecimentos, pode assegurar a continuidade dos recursos naturais cada vez mais escassos (FOXON et al., 2005). Tsoutos e Stamboulis (2005) ressaltam que a pressão pela conservação ambiental (diminuição de emissões de 𝐶𝐶𝐶𝐶2) e sustentabilidade geram mudanças significativas no determinado meio, além de tornar tecnologias renováveis mais difundidas e desenvolvidas (GOSENS; LU, 2013).

A abordagem do sistema tecnológico de inovação tem sido amplamente utilizada para estudar os fenômenos da geração e difusão de tecnologias de energia renovável (JACOBSSON; JOHNSON, 2000), tais como a intervenção de políticas de inovação para ajudar na difusão das tecnologias de energia renovável (TSOUTSOS; STAMBOULIS, 2005), a inclusão de subsídios ou mecanismos de suporte (DEL RÍO; BLEDA, 2012), as razões de maior difusão em alguns países (GOSENS; LU, 2013) e o estudo de casos em países em vias de desenvolvimento (TIGABU et al., 2017), entre outros.

O uso da temática de sistemas tecnológicos de inovação para estudar a geração e difusão de tecnologias de energia renovável pode ser justificado a partir da lógica inerente da abordagem, ou seja, por salientar uma compreensão sistêmica para a geração e difusão de tecnologias, a partir da interação entre vários atores – públicos e privados – geradores e usuários de conhecimento, e do marco regulatório ou institucional no qual está inserida a tecnologia em estudo e que interagem dentro de uma cadeia global de suprimentos (YAQOOT et al., 2016). Além disso, a significância atribuída às energias renováveis a partir dos anos 1990, fez com que estudos sobre esse sistema tecnológico surgissem ao passo que

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essa tecnologia começava a tomar espaço (JACOBSSON; JOHNSON, 2000).

O crescimento de um sistema de inovação ou uma mudança em um determinado sistema já existente ocorre em coexistência com o avanço tecnológico, dado que o processo de mudança de tecnologia é um processo dinâmico e influenciado pelo próprio sistema em que está envolvido. A abordagem de dinâmica de sistemas faz-se necessária como guia para apontar a direção do crescimento (HEKKERT et al., 2007).

Tsoutos e Stamboulis (2005) destacam a especificidade que cada tecnologia de energia renovável apresenta, o que leva a necessidade do entendimento de cada uma, caso a caso, no sistema que encontra-se inserida.

Adicionalmente, no marco dos sistemas tecnológicos de inovação, autores como Hekkert et al. (2007) e Bergek et al. (2008) propõem o uso de uma ferramenta de análise de desempenho. A lógica da ferramenta tem como base a avaliação do desempenho de um conjunto de atividades ou processos-chave, os quais sintetizam o funcionamento de um sistema tecnológico de inovação. Na literatura, esses processos são conhecidos como as “funções do sistema de inovação”, pois salientam a importância de diagnosticar e gerenciar a funcionalidade do sistema, ou seja, “quão bem” funciona o sistema.

De acordo com Hekkert et al. (2007), as 7 funções do sistema de inovação são:

i) Atividades empreendedoras: Não existe um sistema de

inovação sem a presença de empreendedores, responsáveis por tornar conhecimento, network e mercado em ações reais para gerar e tirar vantagem de oportunidades de negócio. A presença ativa de empreendimentos caracteriza-se como um indicador fundamental da performance do sistema de inovação, supõe-se que grandes oportunidades de negócio atraem mais empreendedores.

ii) Desenvolvimento de conhecimento: Mecanismos de aprendizado são ditos como o “coração” de processos de inovação, essa função pode ser mensurada através de projetos de P&D e patentes, por exemplo.

iii) Difusão do conhecimento por meio de redes de atores e instituições: A influência da rede para compartilhamento

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de informações é fundamental, onde projetos de pesquisa encontram-se com perspectivas governamentais, competidores e composição de novos mercados.

iv) Direcionamento dos esforços tecnológicos: Dado que os recursos são, na grande maioria das vezes, limitados, deve ser dado foco em algum/algumas tecnologias. Sem esta filtragem, pode não existir recursos disponíveis para opções individuais. Esta função pode ser mensurada pelas diretrizes específicas traçadas pelo governo ou indústrias, como os objetivos de longo prazo definidos para, por exemplo, certo sistema tecnológico alcançar um market share definido.

v) Formação de mercados: Para garantir a adaptação e aceitação de uma nova tecnologia, faz-se necessário a existência de um espaço protegido, pois a competição com tecnologias consolidadas para mesmo fim pode acabar descontinuando o processo de desenvolvimento. Em relação ao objeto de pesquisa em questão, seria difícil imaginar a continuidade de painéis fotovoltaicos se a indústria de hidrelétricas não permitisse, por exemplo. Para Bergek et al. (2008), um pré-requisito para a evolução de um mercado seria uma mudança institucional, com criação de padrões.

vi) Mobilização de recursos: Inputs básicos para todas as atividades do sistema de inovação são pessoas e recursos capitais. Para uma determinada tecnologia, o investimento em pessoas é necessário para o desenvolvimento de conhecimento. Essa função torna-se, de certa forma, difícil de mensurar, uma maneira é verificar se os atores - por vezes através de entrevistas e questionários - estão percebendo acesso suficiente para a problemática.

vii) Formação de legitimidade e confiança: Para obter sólido desenvolvimento, uma tecnologia precisa alcançar um nível de aceitação social e confiança por instituições relevantes, isso quer dizer que a tecnologia e suas perspectivas devem ser consideradas apropriadas e desejadas por atores relevantes (função i), para então

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haver mobilização de recursos (função vi) e, consequentemente, formação de mercados (função v).

A partir da definição das 7 funções, existem várias possibilidades

de interação, porém os pontos iniciais são limitados e, para Hekkert et al. (2008), podem-se formar três ciclos, chamados de “motores de mudança” conforme expostos na figura 4 e exemplificados a seguir.

Figura 4 – Ciclos “motores de mudança”.

Fonte: Hekkert et al (2007).

A relação intensiva entre as diferentes funções do sistema pode

gerar impactos positivos ou negativos no ambiente que o sistema está inserido, e, pode ir além, devido às fortes interações propiciadas pela globalização, sistemas ou tecnologias de um determinado país podem causar interferências no âmbito internacional (QUITZOW, 2015).

Tomando-se a quarta função (Direcionamento de esforços tecnológicos), exemplificada na figura 4 como sendo “orientação da pesquisa”, na esfera de tecnologias verdes ou sustentáveis, a partir da identificação da problemática e esforço do governo, leva ao desenvolvimento do conhecimento, aumenta-se as expectativas e, consequentemente, as atividades empreendedoras, encerra-se o ciclo “C”.

A segunda possibilidade, ou ciclo “B”, seria os empreendedores, que, através de Lobby (pressão) por melhores condições econômicas de desenvolvimento de uma tecnologia, forçam a alocação de recursos para

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tornar possíveis os esforços de P&D, os quais, novamente, como explicitado no outro ciclo, levam ao aumento de expectativas e consequente aumento de atividades empreendedoras.

Finalmente, o último motor de mudança idealizado (“A”) pelo autor é tomado por início com a criação de um mercado, o qual fomenta o surgimento de atividades empreendedoras, as quais ao mesmo tempo que realizam pressão para alocação de recursos (o que leva a consolidação de conhecimento, como no motor anterior), acabam por legitimar a tecnologia.

Para Tigabu et al. (2017), um sistema tecnológico de inovação balanceado é aquele que atingiu um certo nível cumulativo ao longo de um período de tempo de todas as 7 funções apresentadas anteriormente, onde poder-se-á encontrar evidências quantitativas, como o número de iniciativas, ou qualitativas, como a existência de uma rede de negócios interconectada.

Bergek et al. (2008) ponderam a importância e dificuldade de se atingir a legitimidade em estudos sobre energias renováveis e setor de transporte, devido ao tempo (décadas) que levam atores, instituições e tecnologias incubadas a assegurarem suas posições como familiares e adeptas da sociedade, o processo de desenvolvimento, difusão e implementação é lento e extremamente tedioso (NEGRO et al., 2012), deve buscar a evolução conjunta entre formação tecnológica e estruturação organizacional (TSOUTOS; STAMBOULIS, 2005).

As energias renováveis apresentam-se em diferentes níveis de maturidade dentro de um sistema, passam por um processo de experimentação e testes (protótipos), depois por um período de custo elevado, até começar a difundir no mercado, abaixar os custos e finalmente tornarem-se amadurecidas (DEL RÍO; BLEDA, 2012). Gosens e Lu (2013) afirmam que sistemas tecnológicos de inovação na posição de “retardatários” dependem do nível da inovação tecnológica na esfera mundial, onde sistemas tecnológicos líderes atuam para ajudar a sua formação.

2.2 DIFUSÃO DE TECNOLOGIAS

Rogers (1983) define difusão como um processo, o qual a partir de um canal de comunicação, transmite uma inovação através dos membros de um sistema social. De Figueiredo (2009) salienta que o lançamento de novas tecnologias apresenta impactos significativos na vida de uma comunidade e para garantir a sua viabilidade, faz-se

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necessário conhecer o desenvolvimento técnico e o nível de difusão e penetração no mercado.

O momento atual é marcado pela massiva inserção de novas tecnologias, produtos tornam-se obsoletos precocemente, movidos pela inserção, quase que instantânea, de um substituto que atenda ao novo padrão de qualidade dinâmico exigido pelo consumidor, e, certas vezes, imposto pelo mercado.

Pesquisas sobre o tema de mudanças tecnológicas cresceu significativamente nos últimos anos, designada como um processo de inovação e difusão de novos produtos ou processos. Como fator determinante para este crescimento, está a mudança na concepção sobre o relacionamento entre inovação e difusão. A vertente atual considera que os dois conceitos caminham juntos, em contraste com os modelos tradicionais, que os consideravam como dois temas distintos (CRIBB, 2002). Portanto, neste trabalho, optou-se pelos modelos recentes, uma vez que a tecnologia fotovoltaica, caracteriza-se não só pelo crescimento gradual, mas também cumulativo.

A condução de estudos sobre o processo de difusão de tecnologias realizou-se na década de 60 (ROGERS, 1962), onde a taxa de difusão de uma tecnologia (número de adotantes no tempo) segue a forma de um sino de Gauss, conforme figura 5.

A partir da necessidade de entender a difusão de tecnologia, diversos modelos de previsão surgiram para ajudar na estimativa dos processos de difusão, principalmente orientados ao planejamento do marketing de produtos, foram adaptados posteriormente, para analisar a difusão de todo tipo de produtos e tecnologias, dentre elas, as tecnologias de energias renováveis (RAO; KISHORE, 2010).

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Figura 5 – Número de adotantes ao longo do tempo.

Fonte: Rao e Kishore (2010). A definição dos grupos que compõem o gráfico da taxa de

difusão de uma tecnologia, segundo Rogers (1983) é: i) Inovadores: Caracterizam-se como importantes

indivíduos no processo de adoção de uma tecnologia, abertos a novas ideias, eles sentem-se instigados a assumir o risco da compra de um novo produto ainda não difundido, são os responsáveis por introduzir a inovação para dentro dos limites sociais do sistema;

ii) Adotantes iniciais: São considerados indivíduos com grande poder de persuasão e liderança nos sistemas sociais em que estão inseridos, os adotantes potenciais levam muito em consideração as opiniões e ponderações feitas por esses, sua função primordial é quebrar as incertezas que giram em torno da nova tecnologia;

iii) Maioria inicial: Indivíduos que adotam a tecnologia um

pouco antes da média dos indivíduos do sistema social, promovem interconectividade, seu tempo de decisão é normalmente mais longo que dos indivíduos

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explicitados anteriormente, seguem a inovação com bastante entusiasmo, porém, raramente lideram.

iv) Maioria tardia: Indivíduos adotantes após a média da

população do meio social, preferem aderir a uma nova tecnologia quando todas as incertezas já foram elucidadas, evitando-se o risco de perder os seus recursos financeiros;

v) Retardatários: Por fim, estes indivíduos são os últimos a

adotarem uma tecnologia em determinado sistema social, seu ponto de referência é o passado, são considerados pessoas com pouca interação social e visões extremamente tradicionais, apresentam-se com grande insegurança e suspeitas sobre o “novo”. Ao adotar uma tecnologia, possivelmente ela já está em processo de substituição por uma outra que os inovadores já começaram a adotar.

A partir da análise do acúmulo de adotantes ao longo do tempo,

percebe-se a formação de uma curva-S (SCHILLING; ESMUNDO, 2009).

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Figura 6 – Exemplo de curva-S.

Fonte: Autor (Utilização do Software MatLab). Segundo Schilling e Esmundo (2009), sob uma ótica de análise

de crescimento de uma tecnologia pelo esforço empregado versus performance, tem-se no seu início pouco crescimento, uma vez que os fundamentos que norteiam a nova tecnologia são baixos, então, ao passar do tempo, cientistas e pesquisadores dispendem seus esforços de maneira massiva, o que ocasiona crescimento (performance) acelerado, porém, a partir de certo ponto, percebe-se que o incremento de performance começa a diminuir por unidade de esforço, até que ocorre a saturação da tecnologia, ou seja, atingiu seu potencial máximo de mercado.

Nota-se que o ponto de inflexão da curva-S apresentada na figura 6 acontece no momento em que a taxa de adoção começa a perder intensidade, ou seja, passa de “maioria inicial” para “maioria tardia” (RAO; KISHORE, 2010). Porém, muitas vezes uma tecnologia acaba descontinuada ou tem sua disseminação muito lenta por não conseguir apoio político, incentivos, estrutura de mercado, recursos, tecnologia, demanda e infraestrutura (YAQOOT et al., 2016), principalmente aquelas que impactam um grande sistema social como é o caso das energias renováveis.

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Negro et al. (2012) apresentam duas justificativas possíveis para o lento processo de difusão de energias renováveis em certos países. Uma das vertentes caracteriza as falhas do mercado como o principal desafio. A outra, complementa a ideia das falhas de mercado e indica que o sucesso ou insucesso depende do ambiente em que a tecnologia está inserida, dada a inércia a que estão expostos sistemas tecnológicos de larga escala (como o de energias) e a forte correlação do setor com o sistema econômico do país.

No início do seu processo de difusão, as energias renováveis apresentam pelo menos duas desvantagens se comparadas com as fontes convencionais: o custo de instalação; e capacidade de produção. Porém, certas fontes, como solar e eólica, caracterizam-se por resolver o problema de inserção de novas linhas de transmissão, com a geração descentralizada (SCHILLING; ESMUNDO, 2009).

2.3 A ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

O Sol é considerado a fonte renovável de energia mais abundante existente e um dos meios mais promissores de se garantir a demanda crescente por energia elétrica no mundo, uma vez que fontes consideradas convencionais estão sendo esgotadas (FAHRENBRUCH; BUBE, 1983). Dentre as formas existentes para gerar eletricidade a partir da radiação solar, estão a energia solar fotovoltaica e a energia solar heliotérmica, conhecida como solar concentrada (BERNARDES et al., 2017).

A forma de conversão direta de energia solar em energia elétrica é resultados dos efeitos da radiação solar incidente sobre materiais semicondutores, essa conversão de energia é realizada graças ao efeito fotoelétrico. Goetzberger e Hoffmann (2005) definem o efeito fotoelétrico como o aparecimento de tensão elétrica entre dois eletrodos conectados a um sistema sujeito a radiação luminosa, o qual foi descoberto em 1839 por Edmund Becquerel.

A luz solar é formada por fótons, compostos por diferentes comprimentos de onda, os quais, ao encontrarem uma célula solar, podem refletir de volta para a atmosfera, atravessar a célula ou serem absorvidos. O último efeito é o desejado, pois a energia do fóton será transformada em eletricidade, e, com isso, o objetivo final da célula é alcançado (HALLS et al., 1995).

Vale ressaltar que nem toda a radiação emitida pelo sol atinge a superfície terrestre, El-Ghonemy (2012) indica que a quantidade de radiação recebida por uma superfície é resultado da soma de duas

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componentes: a radiação direta, a qual a intensidade irá depender da massa de ar; e radiação difusa, que é aquela desviada pelas partículas atmosféricas, como poeira e as nuvens.

Figura 7 – Esquematização da radiação que chega em uma superfície.

Fonte: El-Ghonemy (2012).

A energia solar fotovoltaica, portanto, é a energia gerada através

do efeito fotoelétrico que ocorre nos dispositivos conhecidos como células fotovoltaicas. A tecnologia para esta aplicação é relativamente nova, as primeiras células fotovoltaicas com eficiência superior a 6% surgiram nos anos 50, e a indústria fotovoltaica para geração de energia em larga escala só ganhou força com a crise do petróleo nos anos 70 (LUQUE; HEGEDUS, 2003). A estrutura típica de uma célula fotovoltaica pode ser vista na figura 8.

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Figura 8 – Representação de uma célula fotovoltaica.

Fonte: Goetzberger e Hoffmann (2005). O material mais comum utilizado atualmente para confecção de

células solares é o silício (89% das células fotovoltaicas) (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014), o qual, no interior da célula, é usualmente dopado e forma duas camadas, conforme evidenciado na figura 9 (EL-GHONEMY, 2012):

• Base: Em contato com a parte traseira da célula, a base

normalmente é mais espessa, também conhecido como “tipo-p”, essa camada é dopada com o elemento químico Boro, através desse processo, esta camada fica com excessos de elétrons.

• Emissor: Camada mais próxima da superfície, também chamada de “tipo-n”, o silício é dopado através de processos de alta temperatura, com a inserção, usualmente, do elemento fósforo. De maneira oposta a camada anterior, o emissor fica com falta de elétron.

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Figura 9 - Identificação de excesso e falta de elétrons, camadas tipo n e tipo p.

Fonte: El-Ghonemy (2012).

Essa dopagem do material serve para reduzir a resistência de

contato – que pode ocasionar eventuais perdas de eficiência - e evitar recombinação do par “elétron-buraco” (GOETZBERGER; HOFFMANN, 2005). Portanto, ao se conectar um circuito externo, haverá passagem de corrente graças a passagem facilitada proporcionada pela dopagem, por consequência do campo elétrico formado na junção das duas camadas. A passagem de corrente pode ser evidenciada na figura 10.

Figura 10 – Passagem de corrente na célula fotovoltaica.

Fonte: El-Ghonemy (2012).

Para a vasta maioria das aplicações, uma única célula não é

suficiente para suprir a necessidade de tensão e potência, surge então a necessidade de conectar as células umas ás outras em série ou paralelo. Essa conexão de várias células (normalmente de 36 ou 72) forma o chamado módulo ou painel, os quais são vendidos para os consumidores finais, além disso, o módulo tem função de proteção das células, uma vez

46

que passa por um processo de encapsulamento e colocação de vidros (EL-GHONEMY, 2012).

Dentre os componentes necessários para a instalação e funcionamento do sistema de painéis solares, estão, além dos módulos (painéis), inversores de frequência, baterias e controladores de carga, sendo estes dois últimos utilizados em sistemas isolados e que não estejam conectados à rede (PINHO E GALDINO, 2014). A descrição sucinta dos outros componentes essenciais – além do módulo - do processo de geração de energia elétrica a partir da conversão de energia solar encontra-se abaixo (EL-GHONEMY, 2012) e representados na figura 11:

• Inversores: A rede elétrica da maioria das residências

apresenta corrente alternada (AC) para poder ser utilizada pelos equipamentos da casa, porém, as células solares produzem corrente continua (DC), desta forma, faz-se necessário a utilização de inversores, os quais são capazes de converter a corrente contínua dos módulos em corrente alternada com tensão e potência na qualidade desejada.

• Baterias: Essencialmente necessárias para as redes Off-grids, ou seja, aquelas que não estão conectadas na rede da distribuidora (como algumas unidades consumidoras localizadas no ambiente rural). A associação de várias baterias compõem o chamado banco de baterias, o qual armazena a energia gerada pelos módulos fotovoltaicos durante o dia e devolve para a residência durante o período noturno.

• Controladores de Carga: Esse dispositivo apresenta-se como de suma importância para evitar danos ao sobrecarregar as baterias, controlando o fluxo de energia sendo transferido dos módulos para as baterias.

47

Figura 11 – Componentes utilizados em cada aplicação de painéis fotovoltaicos.

Fonte: EPE (2016). 2.4 SETOR DE ENERGIA SOLAR – MUNDO E BRASIL

A tecnologia responsável pela geração de energia solar, até o terceiro milênio, era utilizada apenas para a geração distribuída, porém, o cenário mudou, e 95% dos sistemas fotovoltaicos estão integrados na rede de distribuição, enquanto a inserção da tecnologia cresceu, os preços tomaram o rumo oposto, impulsionados pelo ganho de escala e curva de aprendizado (EPE, 2014).

O mercado mundial de energia solar fotovoltaico nos últimos anos apresentou um crescimento exorbitante, inclusive se comparado as outras fontes de energia renovável, no ano de 2016 por exemplo, bateu recorde, sendo responsável pela parcela de 47% de capacidade instalada naquele ano, mais de dez pontos percentuais que a energia eólica que figurou em segundo lugar (REN21, 2017).

48

Figura 12 – Capacidade mundial instalada até 2016 e previsões.

Fonte: Solar (2017).

A figura 12 apresenta os dados históricos da capacidade mundial

instalada até 2016, juntamente com previsões para os anos seguintes, com 3 cenários, no cenário otimista, espera-se que seja alcançada a marca de quase 1.000 GW de potência instalada.

Para Silva (2015), o crescimento da fonte solar é justificado pela consolidação da indústria fotovoltaica, além disso, os mercados que já estão desenvolvidos alcançaram este patamar através de redução de preços, como consequência de aumento da demanda e escalas de produção, devido a busca dos países por diminuir o grau de poluição e emissão de gás carbônico. Bem como de desenvolvimento tecnológico, conforme apresentado na figura 13 para o continente europeu, que vem inserindo fontes renováveis em sua matriz energética, ao passo que diminui a participação de fontes convencionais como nuclear e carvão.

49

Figura 13 – Energia gerada por segmento na Europa.

Fonte: Solar (2017).

No ano de 2014, pode-se perceber a significância dos

investimentos em energia solar, os cento e cinquenta bilhões de dólares investidos, representaram 55% do total de energias renováveis ocorridos no mesmo ano (EPE, 2016).

Segundo Nascimento (2017), apesar do pioneirismo europeu no segmento, nota-se que nos últimos anos que uma nova tendência de mercado, onde países do velho continente estão cedendo espaço para os asiáticos, os quais lideraram a instalação de painéis no ano de 2015.

Atualmente, a China apresenta-se como o país líder em capacidade instalada, responsável por um quarto da capacidade mundial de geração de energia solar. No ano de 2016, o país asiático inseriu 34,5 GW, o que representa um aumento de 128% do que havia instalado no ano anterior (SOLAR, 2017). Ao lado da China, segundo o REN21 (2017), Estados Unidos, Japão, Índia e Reino Unido foram responsáveis por 85% do aumento da capacidade instalada do planeta, conforme figura 14.

0100200300400500600700800900

1000

Nuclear Lignite HardCoal

Gas Hydro Wind Biomassetc

Solar

TWh

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

50

Figura 14 – Percentual de adição na capacidade instalada dos principais países de 2016.

Fonte: REN21 (2017). Em 2012, a Alemanha foi o principal país em termos de produção

de energia solar (28TWh), enquanto o Brasil figurava com uma produção de apenas 0,042TWh (SILVA, 2015), porém, vale ressaltar que a Alemanha é considerado um dos países pioneiros em pesquisa e implantação de energias renováveis.

Um dos maiores avanços ocorridos na esfera nacional, segundo EPE (2014), aconteceu em função da Resolução Normativa nº 482/2012 da ANEEL, a qual regula o segmento de micro e mini geração distribuída brasileira. Os consumidores com pequenos geradores em sua residência injetam energia excedente na rede elétrica e tem o direito de trocar por créditos no período de até 36 meses.

Embora perceba-se que o Brasil ainda está longe de figurar entre os principais países de geração de energia solar fotovoltaica, o país conta com uma grande vantagem competitiva para a instalação de sistemas de energia solar, devido a sua localização privilegiada, que propicia índices de incidência de irradiação solar muito superior a países europeus, considerados expoentes na geração desta forma de energia. Na tabela 1 abaixo, pode-se visualizar os diferentes níveis de irradiação do Brasil em relação a outros países, evidencia-se, portanto, a superioridade brasileira.

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Tabela 1 – Níveis de Irradiação mínimo e máximo em países desenvolvidos e Brasil.

País Variação de Incidência Solar (KWh/m²/ano)

Alemanha 900-1.250 França 900-1.650 Espanha 1.200-1.850 Brasil 4.200-6.700

Fonte: Adaptado de Pereira et al. (2006) A principal consequência desse nível abundante de irradiação

solar, significa uma maior geração de energia solar em praticamente todo o território nacional, para ter-se ideia da capacidade de geração em relação ao consumo, analisemos na tabela 2 o consumo residencial para os diferentes estados brasileiros e o quanto que a energia solar fotovoltaica poderia cobrir, caso fosse instalado painéis solares em todas as residências brasileiras.

Tabela 2 – Potencial fotovoltaico em relação ao consumo.

UF Potencial Fotovoltaico Residencial (MW médios)

Potencial Fotovoltaico Residencial (GWh/ano)

Consumo Residencial Anual 2013 (GWh)

Potencial Fotovoltaico/Consumo Residencial

AC 110 964 373 258% AL 505 4.424 1.227 361% AM 420 3.679 1.784 206% AP 80 701 500 140% BA 2.360 20.674 6.144 337% CE 1.430 12.527 3.751 334% DF 410 3.592 2.191 164% ES 595 5.212 2.213 236% GO 1.220 10.687 3.958 270% MA 1.020 8.935 2.563 349% MG 3.675 32.193 10.118 318% MS 505 4.424 1.571 282% MT 570 4.993 2.1882 229% PA 1.020 8.935 2.632 339% PB 655 5.738 1.603 358% PE 1.410 12.352 4.563 271% PI 555 4.862 1.328 366% PR 1.960 17.170 6.986 246% RJ 2.685 23.521 12.833 183% RN 555 4.862 1.805 269%

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RO 265 2.321 1.084 214% RR 65 569 345 165% RS 1.970 17.257 7.750 223% SC 1.075 9.417 4.935 191% SE 350 3.066 979 313% SP 7.100 62.196 38.783 160% TO 255 2.234 695 321% Total 32.820 287.505 124.896 230%

Fonte: Silva (2015). Em uma análise rápida percebe-se que o potencial fotovoltaico é

significativamente maior do que a demanda residencial em todos os estados brasileiros, essa relação do país, calculada entre a média de todos os estados, atinge o valor de 230%. Ou seja, a geração fotovoltaica em telhados residenciais brasileiro tem o potencial de gerar mais do que duas vezes o necessário para o consumo de energia elétrica destas casas.

Dentre as características levantadas por Camargo (2015) como relevantes para esse setor, destaca-se:

i) Elevada capacidade de gerar empregos associados à

cadeia produtiva;

ii) Proximidade dos centros de demanda e complementariedade com outras fontes de energia renovável;

iii) Baixo impacto ambiental ao longo da cadeia de

produção.

Camargo (2015), afirma que para garantir o desenvolvimento deste setor no país, é necessário apresentar demanda significativa nos leilões de energia dos próximos anos, dessa forma investimentos na tecnologia fotovoltaica irão acontecer gradativamente.

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3 METODOLOGIA DA PESQUISA

A partir dos objetivos apresentados anteriormente, a

metodologia proposta utiliza como base o ferramental analítico da abordagem dos sistemas tecnológicos de inovação. Assim, o projeto se desenvolve em três grandes etapas, descritas a seguir.

3.1 LEVANTAMENTO DOS COMPONENTES DA CADEIA DE

SUPRIMENTOS FOTOVOLTAICA A primeira macro atividade refere-se ao levantamento das

características, macroprocessos, atores (firmas, universidades, centros de pesquisa, organizações de governo, etc.), as redes (de pesquisa e de fornecimento) e os aspectos institucionais (legislações nacionais e internacionais) que compõem e afetam a cadeia de suprimentos de sistemas fotovoltaicos.

A obtenção das informações referentes aos processos chaves da cadeia de suprimentos fotovoltaica foi feita a partir de fontes secundárias de informações, como artigos, livros, notas técnicas e publicações internacionais relacionadas ao assunto.

3.2 DIAGNÓSTICO ATUAL DA CADEIA DE SUPRIMENTOS

FOTOVOLTAICA NACIONAL Uma vez identificados os componentes da cadeia de suprimentos,

foi realizado o mapeamento e análise do desempenho atual da cadeia de suprimentos fotovoltaica nacional a partir dos processos críticos. Para isto, utiliza-se o procedimento de diagnóstico das funções do sistema tecnológico de inovação, conforme apresentado por Bergek et al. (2008).

As funções referem-se aos processos críticos necessários para o funcionamento de um sistema tecnológico de inovação, são: i) atividades empreendedoras, ii) desenvolvimento de conhecimento, iii) difusão do conhecimento através da rede, iv) orientação à pesquisa, v) formação de mercado, vi) mobilização de recursos, e vii) criação da legitimidade do setor.

Desta forma, cada uma das funções do sistema tecnológico de inovação foi analisada à luz da cadeia de suprimentos nacional, com o objetivo de avaliar o nível de maturidade e presença de atores, redes e

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legislações nacionais para o setor de fabricação de painéis solares fotovoltaicos. O produto final desta etapa foi o diagnóstico completo do estado atual da cadeia de suprimentos em estudo, incluindo um levantamento individual de componentes estruturais das funções, bem como, do seu desempenho.

3.3 IDENTIFICAÇÃO DAS BARREIRAS E DOS FATORES

INDUTORES Com base no levantamento das funções do sistema, partiu-se para a

próxima etapa, onde serão realizadas três atividades, como sugerido por Bergek et al. (2008): i) avaliação da fase de desenvolvimento da cadeia de suprimentos fotovoltaica nacional; ii) análise comparativa com cadeias de suprimentos fotovoltaicas de outros países; e iii) identificação das barreiras e aspectos indutores para o desenvolvimento da cadeia de suprimentos fotovoltaica nacional.

A atividade (i) realiza uma avaliação do sistema, considerando a fase (ou estado) atual de desenvolvimento da tecnologia solar. Com base no conhecimento prévio da cadeia de suprimentos nacional, considera-se, inicialmente, que o sistema tecnológico em estudo, encontra-se em fase formativa (BERGEK et al., 2008).

A atividade (ii) refere-se a análises comparativas da cadeia de suprimentos com a de outros países, para ajudar a identificar a qualidade do funcionamento bem como para identificar possíveis benchmarks. A análise comparativa é realizada função por função.

A atividade (iii) refere-se a identificação de mecanismos ou fatores que dificultam o crescimento da cadeia de suprimentos nacional (barreiras), assim também, a identificação dos mecanismos que podem induzir o crescimento da cadeia e consequentemente, a diminuição dos custos de aquisição para o usuário final.

55

4 A CADEIA PRODUTIVA DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS

4.1 A CADEIA DE SUPRIMENTOS DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS

EPE (2016) define a parte da cadeia responsável até a produção

dos bens que compõem esse sistema de geração de energia solar fotovoltaica como sendo cadeia upstream. Atualmente, 90% dos módulos produzidos tem como elemento semicondutor o silício (SANDOR et al., 2018), desta forma, a análise será feita em cima deste material, da sua extração até a integralização em um módulo.

SEBRAE (2017a) destaca que este segmento é rico em oportunidades de emprego, por se tratar de uma cadeia diversificada e complexa, estima-se que para produzir 1MW são abertas 47 oportunidades de empregos diretos e indiretos.

A parte da cadeia downstream, contempla principalmente os serviços associados a implantação, projeto e manutenção de sistemas fotovoltaicos, segundo EPE (2016), as principais atividades e agentes são:

• Desenvolvedor de projeto: Normalmente é atuante em

projetos de centrais elétricas, identifica o local, realiza estudos de viabilidade e desenvolve projetos, participa de processo de leilão e prospecção das empresas de EPC e O&M;

• EPC (Engineering, Procurement and Construction):

Responsável pelo design e construção da planta, é uma espécie de agente do dono da obra;

• O&M: Operação e manutenção da usina envolve o controle da produção de energia, bem como de manutenção preventiva, reparos, entre outros. Serviço normalmente terceirizado pelo proprietário da planta;

• Agente integrador: Responsáveis por contatar fornecedores, realizar projetos de instalação, tratar de procedimentos burocráticos e legais, com o intuito de fornecer uma solução completa ao seu cliente, atuam em sistemas de pequeno porte, bem, como os que se seguem

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abaixo;

• Instalador: Empresas responsáveis pela instalação dos painéis fotovoltaicos, as quais podem ou não fazer parte das empresas que realizaram o projeto;

• Manutenção: Dificilmente um sistema fotovoltaico tem alguma manutenção. Em relação a limpeza do módulo, o proprietário é o responsável, em caso de equipamento defeituoso, a empresa que instalou o sistema é acionada.

SEBRAE (2017b) ainda destaca empresas que prestam serviços

como, produtores de energia, editoração e instituições de ensino e pesquisa, além de agentes financeiros e consultoria.

A cadeia produtiva fotovoltaica é apresentada na figura 15 e, na sequência, a figura 16 aborda o valor agregado ao longo da cadeia, quanto menor a concentração, maior o valor agregado. Foi realizada a análise da cadeia produtiva até a composição de painéis fotovoltaicos a partir de silício mono e multi cristalino, os chamados painéis de filme fino não se enquadram nessa categoria, além disso apresentam um market share de menos de 5% (FRAUNHOFER, 2013), seu estudo, portanto, não foi abordado neste trabalho.

Figura 15 – Cadeia produtiva da indústria fotovoltaica.

Fonte: Carvalho, Mesquita e Rocio (2014).

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Figura 16 – Valor agregado ao longo da cadeia.

Fonte: Esposito e Fuchs (2013).

O valor de comercialização do silício grau solar chega a ser cerca

de dez vezes maior que o silício metalúrgico, no ano de 2013, o silício metalúrgico era vendido a cerca de US$3,00/Kg, enquanto que o silício grau solar foi comercializado à US$20,00/Kg (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014).

4.1.1 Silício Metalúrgico

O silício é o segundo elemento químico mais abundante na crosta

terrestre, fica atrás apenas do oxigênio e encontra-se presente como principal fonte de exploração no quartzo. Vale ressaltar que, industrialmente, a produção de silício se dá na forma de silício metálico (ou metalúrgico) ou na forma de liga ferrosilício. O silício comercial ou metalúrgico é obtido a partir da sílica de alta pureza, o qual é reduzido com dióxido de silício a uma temperatura elevada de cerca de 1900°C, em um forno de arco elétrico (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014).

Como resultado desse processo, obtêm-se um silício líquido com grau de pureza de até 99,5% (LUQUE; HEGEDUS, 2003). Estuda-se que para a produção de 1Kg de silício no grau metalúrgico, é necessário, em média, 2,7 Kg de quartzo (JUNGBLUTH et al; 2012). Valor esse, também determinado no estudo feito por Frischknecht et al. (2015) na Noruega, China e Estados Unidos.

4.1.2 Silício Grau Solar

A próxima etapa da cadeia produtiva consiste em uma purificação

do silício metálico para sua aplicação em dispositivos semicondutores. Dentre os métodos existentes, o mais difundido é o processo Siemens modificado, onde as barras de silício metalúrgico são expostas à

58

temperatura de 1.150°C, ao gás triclorossilano. As barras então decompõem-se e depositam-se na forma de silício puro (grau de impureza de uma parte por bilhão ou menos), este silício é chamado de multicristalino ou silício grau solar, atualmente, configura-se como o de maior aplicação em painéis fotovoltaicos (CGEE, 2009)

Da mesma forma que se fez anteriormente para o silício metalúrgico, através de análise do ciclo de vida (LCA), CGEE (2009) e Frischknecht et al. (2015) determinaram que para cada 1Kg de silício Grau solar, é necessário 1,13Kg de silício metalúrgico exposto ao processo Siemens modificado.

Uma outra análise sob o ponto de vista de produção de energia é feito por Sandor et al. (2018), o qual afirma que para 1MW são necessários 5.000Kg de silício grau solar, enquanto na abordagem de Frischknecht et al. (2015) esse número era de 6.900 Kg por MW produzido.

Segundo WACKER (2007), empresa fabricante, o processo para obtenção do silício grau solar é lento e extremamente complexo, sua duração total é esperada em uma semana.

4.1.3 Lingotes e Wafers

Depois de o silício encontrar-se em nível mínimo satisfatório para

utilização pela indústria fotovoltaica, existem dois caminhos que pode-se seguir na cadeia, conforme apresentado na figura 17, o primeiro e mais simples, consiste em fundir o silício proveniente do processo anterior em moldes, e após seu esfriamento, formam-se os lingotes, que são cortados para formar os wafers.

O segundo caminho que o silício grau solar pode ser incorporado na sequência da cadeia é através de um novo processo de purificação, a partir do seu derretimento em caldeirões e, então, um cristal único é extraído lentamente, através do processo conhecido como Czochralski, forma-se então, um lingote de silício mono cristalino (JUNGBLUTH, 2005).

A partir de quaisquer um dos silícios cristalinos formados nos processos anteriores, tem-se o seu corte para formar os wafers (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014), os quais possuem espessura de 200 µm a 300 µm (JUNGBLUTH, 2005).

Em relação a análise do ciclo de vida, Jungbluth et al. (2012) estimam que para a produção de 1Kg de silício mono cristalino do processo Czochralski, é necessário 1,07Kg de silício grau solar, enquanto

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para formar a mesma quantidade de silício multi cristalino, seriam necessários 1,14Kg. O mesmo autor (JUNGBLUTH et al; 2012) realiza o cálculo de 0,885Kg de silício mono cristalino para formar 1m² de wafer, enquanto 0,932Kg de silício multi cristalino, é usada para formar 1m² de wafer, considerando a espessura de 190 µm e 200 µm, respectivamente.

Fthenakis et al. (2011) realizam uma outra abordagem para o balanço de massa do processo, para se produzir 1 m² de wafer mono cristalino são necessários 1,15Kg de silício grau solar, enquanto para 1m² de wafer multi cristalino, são necessários 1,30Kg, considerando uma espessura média de 270 µm e 240 µm, respectivamente.

Segundo Solar World, demoram dois dias e meio, o processo de transformar em lingote o silício monocristalino e para (XAKALASHE; TANGSTAD, 2011), o tempo de duração do processo pode ser considerado de 48 horas.

Figura 17 – Transformação de Silício grau solar em lingotes e wafers de multi e mono cristalino.

Fonte: Wacker Chemie AG.

60

4.1.4 Célula Fotovoltaica de Silício Cristalino

O penúltimo passo antes do silício compor o módulo, é a formação da chamada célula solar, as camadas superficiais dos wafers apresentam-se danificadas e contaminadas pelo corte, então passam por um processo de purificação (JUNGBLUTH, 2005).

Após esse processo, os wafers ficam com uma refletância de mais de 35% de luz incidente, portanto, elas são texturizadas, dopadas, coloca-se uma camada anti-refletrora e gravam-se os contatos (XAKALASHE; TANGSTAD, 2011).

Jungbluth et al. (2012) abordam que é necessário 1,06m² de wafer, seja multi ou mono cristalino, para se fazer 1m² de célula solar. Frischknecht et al. (2015) calculam que sejam necessários 1,03m² de mono e 1,04m² de multi cristalino para compor 1 m² de célula. Cada célula apresenta as medidas de cerca de 156mm x 156mm.

4.1.5 Módulo Fotovoltaico de Silício Cristalino

Finalmente, o último passo da cadeia é a montagem (laminação) e

conexão das células em módulos ou painéis solares, os quais podem ser utilizados para compor telhados, por exemplo. A eficiência do painel será ditada pela qualidade do silício usado em sua fabricação, além dos processos pelos quais as células foram submetidas (dopagem, colocação dos contatos, entre outros) e condições operativas do local de instalação (temperatura e incidência solar) (EL-GHONEMY, 2012).

Os resultados apresentados por Frischknecht et al. (2015) mostram que são necessárias 61,2 células (devido a 2% de perdas) para a produção de um módulo fotovoltaico com 60 células, cada uma com 210Wp de potência. Para o módulo produzido a partir de células de silício mono cristalino, esse estudo de análise do ciclo de vida considerou uma eficiência de 14,4%, enquanto que para o silício multi cristalino é de 13,2%.

61

Figura 18 – Partes componentes de um módulo fotovoltaico.

Fonte: EPE (2016).

Resumidamente, EPE (2016) descreve as camadas do módulo fotovoltaico, apresentadas na figura 18, como:

• Moldura: Parte externa de fixação do módulo,

normalmente de alumínio;

• Selante: Composto adesivo que une as camadas internas com o módulo, impede entrada de gases e umidade;

• Vidro: Camada rígida externa que protege as células

e os condutores do ambiente, além de apresentar camada anti-reflexiva (utiliza-se silicone de vedação);

• Encapsulante: Filme que envolve as células com a

função de protege-las e otimizar a condução elétrica, normalmente é utilizado o EVA;

• Células Fotovoltaicas: Principal parte, responsável

pela conversão da energia solar em elétrica;

• Backsheet (Filme de Proteção): Parte inferior do módulo que previne a entrada de umidade e protege

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as células, o Tedlar é o material mais utilizado. Além do exposto acima, uma caixa de junção é acoplada na parte

traseira do módulo para possibilitar a conexão com outros painéis através de cabos e componentes elétricos (EL-GHONEMY, 2012). A figura 19 apresenta dois painéis solares, um mono e um multi cristalino.

Figura 19 – Painel solar multi cristalino e mono cristalino com 60 células cada.

Fonte: Jinko Solar.

Para integralização do módulo na rede elétrica ou residência, são

necessários os materiais e equipamentos provenientes da indústria de suporte (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014), ou empresas de equipamentos auxiliares e material elétrico e eletrônico (ABDI, 2012), como baterias, acumuladores de carga, medidores, inversores, controladores de carga, seguidores ou trackers (equipamento que muda a direção da placa conforme a posição solar) e string box (equipamento de proteção, conectada ao inversor e ao quadro de proteção).

Na tabela 3 abaixo, pode-se evidenciar a participação dos diferentes componentes no custo do módulo, com grande destaque para a célula.

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Tabela 3 – Participação dos diferentes custos na fabricação do módulo fotovoltaico.

Componente Participação no custo total Célula de Silício 53,8% Laminação (Montagem) 13,4% Moldura de alumínio 6,7% Vidro 5,2% Encapsulante 4,3% Backsheet 5,3% Condutores 3,1% Caixa de Junção 4,3% Outros 3,9% Total 100%

Fonte: EPE (2016).

4.2 PANORAMA MUNDIAL DA CADEIA

Frischknecht et al. (2015) fazem uma análise do market share dos países e regiões globais que compõem a cadeia, baseado na produção atual com a capacidade instalada de 2011, conforme figura 20. Nota-se que a produção de silício grau solar é espalhado nas diferentes regiões do mundo, porém, os wafers, células e módulos são produzidos principalmente na china, enquanto as instalações dos módulos prontos concentram-se na Europa com mais de 75% de participação no mercado.

64

Figura 20 – Market share de potência fotovoltaica atual baseado na produção de 2011.

Fonte: Frischknecht et al. (2015).

No ano de 2005, foram produzidas 32.000 toneladas de silício grau

solar, dos quais, 45% foram usados pela indústria fotovoltaica (JUNGBLUTH et al; 2012), Sandor et al. (2018) apresentam que a produção de silício em 2010 era 159.000 toneladas e em 2016 foi 356.000 toneladas e, atualmente, 90% do silício grau solar produzido no mundo é usado pela indústria fotovoltaica.

O custo médio de fabricação do silício grau solar nas fábricas norte americanas no ano de 2014 era em torno de 23 a 25 dólares por quilo, na china, fabricava-se com custos entre 11 e 23 dólares por quilo (SANDOR et al., 2018), o preço deste silício transformado é o que apresenta-se com maior sensibilidade em relação as flutuações ocorridas com os outros componentes da cadeia, uma vez que indústrias fabricantes de silício grau solar necessitam de elevado capital.

O mercado mundial de produção de silício grau solar encontra-se na mão de poucas empresas, no ano de 2015, mais que 55% estava sob a posse de 5 produtores. A EPE (2016) explica que o domínio se dá principalmente por dois motivos, o primeiro é o elevado custo investido para construir uma planta de purificação do silício, cerca de dois bilhões de dólares para produzir 10 mil toneladas por ano, e pelo processo ser dominado apenas por poucos países.

No ano de 2016, mais precisamente no terceiro quarto, o chamado spot price do silício grau solar alcançou 12,65 dólares por quilo, ao passo

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que não existia demanda suficiente para atender a oferta, cerca de 8 companhias chinesas pararam a produção temporariamente para esperar o mercado se recompor (SOLAR, 2017). Como alternativa para garantir o bom funcionamento do mercado, contratos de médio e longo prazo são firmados, em 2007 era praticado o valor de 70 dólares por quilo, enquanto em 2015 fecharam-se contratos com valores médios de 20 dólares por quilo de silício grau solar vendido.

Solar (2017) reporta que a demanda produtiva chinesa pela produção de painéis é tão grande, que existe a necessidade de importação de silício grau solar, além disso, o silício fabricado pela alemã Wacker e pela sul coreana OCI são de melhor qualidade.

Tabela 4 – Maiores fabricantes de silício grau solar.

FABRICANTE SILÍCIO GRAU SOLAR (TONELADAS) GCL-POLY ENERGY 74.358

WACKER CHEMIE AG 51.050 OCI 44.209

XINTE ENERGY 19.205 REC SILICON 16.882

Fonte: Adaptado de Solar (2017).

Silva (2015) destaca que a china tem a sua disposição a cadeia praticamente toda, desde o silício purificado até a fabricação de módulos, a liderança do país asiático pode ser atribuída também pelo movimento de suas empresas em relação ao domínio da cadeia do fim para o início, ou seja, uma espécie de engenharia reversa e aprendizado desde a montagem dos módulos até a purificação do silício (ABDI, 2012), processo que foi facilitado pela importação dos bens de capital do velho continente e importação de células ou silício grau solar (ESPOSITO; FUCHS, 2013).

A fabricação dos lingotes de silício e o corte de wafers é, de certa forma, mais espalhada, por vezes é realizada pelos fabricantes de painéis, porém, alguns dos maiores fabricantes mundiais de módulos, pelo fato de ganho em custos e qualidade, optaram por comprar os wafers de empresas especializadas, das quais, 80% do market share de 2014 foram asiáticas (China e Taiwan) (EPE,2016). Tabela 5 – Top 10 fabricantes de wafers em 2015.

FABRICANTE WAFER (MEGAWATT)

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GCL-POLY ENERGY 14.968 XI’AN LONGI SILICON

MATERIALS CORP. 2.757

LDK SOLAR 2.672 JINKO SOLAR 2.440 YINGLI GREEN

ENERGY 2.280

GREEN ENERGY TECHNOLOGY

1.978

RENESOLA 1.826 SORNID HI-TECH 1.680

TRINA SOLAR 1.675 HUANTAI SILICON 1.314

Fonte: Adaptado de Solar (2017).

As células solares também tem sua produção dominada pelos chineses, como pode-se notar na figura 21.

Figura 21 – Participação no mercado dos principais produtores de células solares.

Fonte: IEA (2017).

66%

12%

8%

5%

3% 2%

2%

2%

Participação

China

Taiwan

Malásia

Coréia do Sul

Japão

Europa

EUA

Outros

67

Os principais fabricantes de painéis fotovoltaicos no ano de 2013 encontram-se na figura 22. Atualmente, a china já detêm mais de 60% da produção mundial, com a companhia Jinko Solar na liderança, a qual, produziu 5,7GW no ano de 2016 (IEA, 2017)

Figura 22 – Principais fabricantes de módulos fotovoltaicos no mundo.

Fonte: Esposito e Fuchs (2013).

O segmento de montagem de painéis fotovoltaicos apresenta-se

com maior facilidade de entrada de novas indústrias, uma vez que o conhecimento tecnológico para o processo de composição de painéis é relativamente simples, além do baixo investimento em instalação industrial e equipamentos (EPE, 2016).

A cadeia produtiva fotovoltaica apresenta grande disparidade do número de empresas atuantes por segmento, como apresentado na figura 23, a montante da cadeia, o fator de concorrência se dá pela alta capacidade tecnológica que encontra-se em baixa concentração de empresas, enquanto a jusante, após a purificação do silício solar, o número de empresas cresce e sua concorrência é mais focada no preço (ABDI, 2012).

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Figura 23 – Estrutura competitiva da cadeia fotovoltaica mundial no ano de 2009.

Fonte: ABDI (2012).

Em relação a eficiência e potência de um painel fotovoltaico

comercial na atualidade, verificou-se no catálogo da empresa Jinko Solar, que um painel multi cristalino com 60 células, apresenta eficiência de até 16,19%, com potência máxima de 265Wp, enquanto que para um painel mono cristalino com a mesma quantidade de células, ter-se-ia eficiência de até 16,50% e potência instalada máxima de 270Wp.

4.3 DESENVOLVIMENTO DO SETOR SOLAR MUNDIAL

Mundialmente, existem duas principais ideias ou vertentes de

promoção da geração da energia solar, o feed-in tarif e o net metering, Esposito e Fuchs (2013) definem como segue, além desses principais, EPE (2016) apresenta mais três modelos de negócio e esquemas regulatórios:

• Feed-in tarif (Tarifa prêmio): Pagamento de uma

tarifa – mais alta que a da consumida pela rede (ABDI, 2012), pelas concessionárias de energia, para a geração de energia produzidas pelas instalações de energia solar, esta tarifa já foi implantada em mais de 20 países europeus (JANNUZZI; DE MELO, 2013), normalmente são fechados contratos de longo prazo (EPE,2016).

• Net metering: Sistema que tem como objetivo regular

69

a troca de energia entre concessionária e unidades consumidoras. Resumidamente, créditos são armazenados na concessionária quando há excedentes na geração, reduzindo a fatura (EPE,2016), e débitos quando o consumidor consumiu mais do que gerou (ESPOSITO; FUCHS, 2013).

• Subsídios diretos: Mecanismo de apoio que atuam

mais diretamente sobre a redução do custo de sistemas fotovoltaicos instalados por consumidores finais, através de um benefício monetário ou abatimento de algum imposto (JANNUZZI; DE MELO, 2013).

• Leilões: Normalmente envolve projetos de grande

porte, principalmente para geração centralizada, modelo de compra através de contratos de longo prazo (EPE,2016).

• Cotas: Modelo que institui a compra de patamares de

geração de energia elétrica, a partir de fontes renováveis, pelas distribuidoras (EPE, 2016).

Para realizar a implantação inicial das tarifas apresentadas acima,

não é necessário a implementação dos chamados Smart Grids, ou redes elétricas inteligentes, porém, a medida que muitas conexões a rede são estabelecidas, este sistema de gestão da rede faz-se necessário para garantir a qualidade, segurança e continuidade do fornecimento de energia elétrica (ZHAO et al., 2015), por isso, países como Estados Unidos, Alemanha e China inserem em sua matriz energética as fontes alternativas com a utilização de smart grids (ESPOSITO; FUCHS, 2013).

O crescimento mundial do setor de energia solar nas últimas décadas, deve-se ao fato primordial das políticas públicas impulsionadas pela redução de emissões de gases do efeito estufa (ABDI, 2012), principalmente, as ambiciosas alemãs, através da adoção da tarifa feed-in (JANNUZZI; DE MELO, 2013), o mercado experimentou um avanço gigantesco na demanda, o que mobilizou investimentos privados para produção e instalação dos painéis, a partir de então, outros países

70

tomaram o exemplo da Alemanha e implantaram mecanismos de suportes parecidos, o que possibilitou o desenvolvimento de um mercado mundial (QUITZOW, 2015).

Considera-se os países mais importantes para o desenvolvimento e constituição do mercado mundial como se encontra hoje, a Alemanha e a China, os quais, pode-se considerar a análise do crescimento tecnológico simultaneamente ou co-evolucionária, a qual é dividida em 3 períodos (até atingir significante penetração de mercado).

4.3.1 Período entre 1999 e 2003

O período compreendido entre 1999 e 2003 é considerado como de

transição, com o mercado interno alemão constituindo-se como líder em demanda, devido a uma iniciativa governamental chamado de “programa 100 mil telhados”, responsável, juntamente com a tarifa feed-in, estabelecida por lei em 1990 (NASCIMENTO, 2017), pela instalação de 350MW até o ano de 2003, graças ao grande apoio da sociedade, as concessionárias que tentaram frear o avanço das energias renováveis, não obtiveram sucesso. Isso acarretou no surgimento de inúmeras empresas, porém o Japão era o principal fornecedor de células e módulos fotovoltaicos, durante este período o país investiu mais projetos de P&D do que Estados Unidos e Japão.

Concomitantemente, a China demonstrou um início de desenvolvimento, empresas fabricantes de módulos e células começaram a apresentar avanços de fabricação, porém, a principal característica desse período para o país asiático, foi a transição de companhias estatais que eram focadas apenas em atender o mercado consumidor interno para empresas de capital privado, foi neste período que surgiram as companhias Yingli, Suntech, Trina e Canadian Solar, as quais, posteriormente atenderiam a vasta demanda europeia (ZHANG; GALLAGHER, 2016). Zhang e White (2016), indicam que o surgimento dessas companhias contribuiu para transpor a desconfiança em torno da nova tecnologia.

4.3.2 Período entre 2004 e 2008

No ano de 2004, sob a análise de difusão de tecnologias, esse

período apresentou-se como o de maior crescimento de mercado, Quitzow (2015) determina os fatores chaves para este crescimento, os quais encontram-se sintetizados no quadro 1 abaixo.

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Quadro 1 – Comparação das Funções de Inovação na Alemanha e na China.

Funções Alemanha China

Função 1: Atividades

Empreendedoras

As empresas fabricantes de células solares Q-cells e SolarWorld lideraram o fornecimento mundial de células. Aumento de empresas fornecedoras de equipamentos.

A credibilidade dada pelo mercado alemão (ver função 7), fez com que as empresas pioneiras chinesas aumentassem sua capacidade, com menor custo e grande volume. Aumento de fornecedores interno para a cadeia.

Função 2: Desenvolvimento de Conhecimento

Forte financiamento em P&D pela iniciativa privada, além de parcerias para P&D firmadas por fabricantes e fornecedores de equipamento.

Baixos níveis de P&D, relacionados somente a produção de silício, foco em redução de custos através do conhecimento de engenharia reversa.

Função 3: Difusão de

conhecimento por meio de

atores e redes

Graças as parcerias de P&D firmadas e forte network entre as empresas, possibilitou a rápida difusão do conhecimento.

Desenvolvimento de know-how a partir de aquisição de equipamentos estrangeiros, migração de profissionais e colaboração com a Alemanha. Crescimento significante do número de patentes na área de produção de silício.

Função 4: Direcionamento

dos esforços tecnológicos

Direcionamento público e privado para garantir a competitividade da energia solar em contraste a fontes convencionais.

Metas de pesquisa pública relacionadas a capacitação tecnológica para a produção de silício. Atendimento dos padrões de qualidade exigidos pelos europeus.

Função 5: Formação de

mercados

A modalidade tarifária fez com que os investimentos no mercado fossem lucrativos.

O mercado interno apresentou crescimento mínimo se comparado aos países

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Mesmo com a diminuição da demanda em 2006 (devido à diminuição de suprimento e elevação dos preços), em 2007 houve aumento de eficiência dos componentes do sistema (queda no custo total), o crescimento do mercado no ano seguinte foi de 50%.

europeus.

Função 6: Mobilização de

recursos

Investimentos na indústria fotovoltaica saltaram de 1,5 bilhões de euros em 2004 para 6,2 bilhões em 2008, graças a elevado aumento do investimento por parte da demanda (empréstimos facilitados pelos bancos) e moderados investimentos em projetos de larga escala pelo governo.

Crescente investimento internacional, transição de financiamento nacional para firmar parceiras internacionais. Governos, a nível local das instalações das indústrias, ofereceram facilitação tarifária, custo reduzido em energia elétrica e território.

Função 7: Formação de

legitimidade e confiança

Fortalecimento da indústria solar, com surgimento de empreendimentos, sustentados pela política aplicada no período anterior.

Crescimento de legitimidade no mercado internacional, devido ao problema de suprimento na Alemanha para atender a demanda interna, as chinesas firmaram acordos com as alemãs, o que gerou credibilidade para o crescimento no mercado internacional.

Fonte: Elaborado pelo autor, baseado em Quitzow (2015).

Mints (2012) salienta que a Alemanha mostrou-se ineficiente na redução de preço de células e módulos, apesar do escalamento do mercado, consequentemente, empresas fabricantes não sentiram

73

segurança para expandir a capacidade produtiva. Em contrapartida, os alemães forneceram equipamentos para os chineses, além de consultoria sobre sua utilização (WESSENDORF, 2012). Basicamente, a partir deste momento, os alemães tinham o mercado (elevada demanda), enquanto os chineses preenchiam os gargalos na oferta alemã, com baixos custos e rápida expansão.

4.3.3 Período entre 2009 e 2011

O crescimento do período, como ilustrado no final do período

anterior, deu-se pela combinação da garantia de uma forte demanda europeia, impulsionada pelas definições da comissão europeia de diminuição dos níveis de gás carbônico em 20% para o ano de 2020 em relação a 1990 (KUMAR SAHU, 2015), com o avanço massivo dos chineses no trabalho de manufatura (ZHANG; GALLAGHER, 2016). A partir desse momento, a China também passou a tomar um papel mais ativo em atividades de pesquisa voltadas principalmente para aumento de eficiência da célula e redução de custos para aumentar o seu market share (QUITZOW, 2015)

Os anos entre 2011 e 2013 apresentaram desequilíbrio entre oferta e demanda, devido a um aumento exorbitante da demanda no ano de 2010, o que se refletiu numa escalada no aumento da oferta nos anos subsequentes (CARVALHO; MESQUITA; ROCIO, 2014).

Os elevados impactos tarifários causados pela generosa remuneração concedida aos consumidores pelas alterações promissoras da tarifa prêmio no ano 2000, fez com que o governo realizasse a revisão dos incentivos concedidos, como consequência, houve redução da expansão da fonte solar no país. Mesma justificativa para Itália e Espanha, que apresentaram estagnação após um expressivo período de crescimento (NASCIMENTO, 2017).

Como visto anteriormente, o desenvolvimento tecnológico ocorreu principalmente na pioneira Alemanha, juntamente com Japão e Estados Unidos, além de Espanha, Noruega e Itália, atualmente os estudos para o desenvolvimento tecnológico estão concentrados na líder em produção, a China (SILVA, 2015). Quitzow (2015) levanta os fatores chave para a China ter posse de painéis de baixo custo:

a. As empresas chinesas focaram exclusivamente na

produção de painéis de silício com baixo custo, através da utilização do seu ambiente competitivo (mão de obra

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barata, processos de produção semi-automatizados e desenvolvimento de equipamentos e componentes baratos);

b. Tamanho das companhias do país, o que proporcionou

economia de escala;

c. Acesso facilitado para financiamentos e subsídios governamentais;

d. Os investimentos chineses criaram uma elevada oferta,

o que deu resultado em uma estratégia agressiva e consequente aumento de faixa de mercado.

Em relação ao atendimento da demanda, atualmente, os países

que apresentam maior representatividade da fonte solar em sua matriz energética são Itália, Grécia e Alemanha, respectivamente (NASCIMENTO, 2017). As perspectivas futuras mostram que a paridade tarifária da geração distribuída, deve ser alcançada em grande parte do mundo até 2020 (EPE, 2016).

Entende-se, finalmente, que, os países que mais desenvolveram essa tecnologia, utilizaram-se de políticas de incentivo para a fabricação ou importação de equipamentos, financiamento de compras de painéis e modelos regulatórios de comercialização (NASCIMENTO, 2017).

5 DIAGNÓSTICO DA CADEIA FOTOVOLTAICA NACIONAL

Para diagnosticar melhor a situação da difusão dessa tecnologia de inovação, bem como a composição de seu mercado, legislações e atividades de pesquisa e desenvolvimento, apresenta-se a seguir uma análise sob a perspectiva das 7 funções do sistema de inovações apresentadas por Bergek et al. (2007).

75

5.1 DESCRIÇÃO DAS FUNÇÕES TECNOLÓGICAS DE

INOVAÇÃO

5.1.1 Função i: Atividades Empreendedoras

O Brasil possui grandes reservas de quartzo, com destaque para Minas Gerais, Goiás e Bahia, os quais detêm 35%, 30% e 20%, respectivamente, dos depósitos do país, CGEE (2009) destaca os locais de maior relevância: Norte de Goiás (600 Km de comprimento); Sul de Goias (500 Km de comprimento); Minas Gerais e Bahia (1200 Km de comprimento); e Zona Costeira (300 Km).

O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) destaca que a indústria brasileira de silício grau metalúrgico tem capacidade de produção anual de cerca de 200 mil toneladas, como exemplo de indústria brasileira nesse processo, tem-se a Minas Ligas, a qual produz e comercializa cerca de 20 mil toneladas de silício metalúrgico anualmente, Esposito e Fuchs (2013) apontam também, a relevância das empresas Rima, Dow Corning e Ligas de Alumínio S.A. nesse processo.

Carvalho, Mesquita e Rocio (2014) salientam que o país concentra reservas de quartzo de elevada qualidade, o que representa fator de competitividade nas exportações para empresas fabricantes estrangeiras, com exportação de 82% do silício metalúrgico. Embora o país produza o silício grau metalúrgico, não apresenta-se atualmente no segmento seguinte a cadeia, apesar de já ter feito a transformação do silício para o grau solar entre os anos de 1980 e 1990 (SILVA, 2015).

Entre 2000 e 2011 o Brasil importou painéis principalmente do Japão (35%) e China (28%), a empresa japonesa Kyocera foi a líder, pelo fato da instalação da usina de Tauá, a qual demandou a compra de 4.000 painéis solares (ABDI, 2012)

O grupo Tecnometal inaugurou, em 2013, uma empresa para fabricação de painéis fotovoltaicos com capacidade instalada de 25MWp por ano, a chamada Dya Energia Solar (ESPOSITO; FUCHS, 2013). No início do ano de 2016, o país apresentava 4 empresas fabricantes de módulos fotovoltaicos e uma de filmes orgânicos, as quais constataram que a capacidade produtiva dos módulos cristalinos era de aproximadamente 250MWp por ano (EPE, 2016). Atualmente, o Brasil apresenta-se com 8 empresas fabricantes de módulos cadastradas no BNDES, destas uma é de filmes orgânicos (Sunew) e 4 com efetiva produção, conforme tabela 6 abaixo.

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Tabela 6 - Maiores fabricantes de painéis fotovoltaicos no Brasil.

Empresa Início Capacidade Instalada (MW/ano)

Capacidade Instalada (Módulos/ano)

Empregos Diretos

Globo Brasil (SP)

Ago/2015

180 567.000 150

Canadian Solar (SP)

Dez/ 2016

360 1.134.000 700

BYD (SP) Abr/ 2017

250 787.500 450

Pure Energy (AL)

Mai/ 2017

310 976.500 600

Total - 1.100 3.465.000 1.900 Fonte: MDIC (2018).

Em relação aos componentes de instalação de sistemas, Carvalho, Mesquita e Rocio (2014) citam as empresas WEG e Moura como exemplo de importantes atuantes nesse segmento, fornecendo inversores e baterias, respectivamente. EPE (2016) frisa que em 2016 o país contava com 8 fabricantes de inversores, a partir de empresas que já estavam instaladas no país e começaram a produzir o equipamento localmente. Além disso, encontram-se credenciadas no BNDES, 4 empresas fabricantes de string box, como a WEG, e 9 empresas atuantes no Brasil com trackers.

SEBRAE (2017b) afirma que o país não apresenta representantes na fabricação de bens como vidro (específico para o módulo), encapsulante, caixa de junção e backsheet, além de fabricantes de silício grau solar, lingotes e wafers e células fotovoltaicas, fatores que no curto prazo (até 2020, pelo menos) não apresentam competitividade de custo na indústria nacional em detrimento a asiática.

O Instituto Ideal, gerenciador do programa América do Sol, contava com 950 empresas atuantes no setor fotovoltaico no início do ano de 2016, já no início do ano de 2017, encontravam-se cadastradas no mapa de empresas do setor fotovoltaico do citado programa, cerca de 1.350 empresas (IDEAL, 2017). Além disso, o estudo realizado pelo Instituto diagnosticou há quanto tempo essas empresas encontram-se no mercado, em que segmento atuam especificamente e onde estão instaladas.

77

Figura 24 – Tempo de atuação das empresas brasileiras no setor fotovoltaico.

Fonte: IDEAL (2017).

Como pode-se notar na figura 24, mais de 50% das empresas que

responderam à pesquisa (373), estão há menos de 2 anos no mercado. O fator localização dos empreendimentos, apontou que as regiões com mais empresas instaladas são Sudeste (Sudeste) e Sul (24%), as quais apresentam estados líderes em micro e minigeradores, como Minas Gerais que apresenta 2.178 conexões.

28%

42%

23%

5%

2%

Menos de 1 ano

De 1 a 2 anos

De 3 a 5 anos

De 6 a 10 anos

Mais de 10 anos

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Figura 25 – Atuação das empresas brasileiras no setor fotovoltaico.

Fonte: IDEAL (2017).

Por fim, as empresas declararam-se como atuantes em 3 diferentes frentes: Instaladoras, com 53%; Fabricantes/revendedora de Módulos FV e/ou inversores; e Projetistas, conforme figura 25. Vale ressaltar que o segmento residencial apresenta-se com 62% de atuação pelas empresas entrevistadas, seguido pelo comercial com 31% e industrial com 7% (IDEAL, 2017). Segundo EPE (2016) os agentes desse setor (cadeia dowstream, como apresentado anteriormente) encontram-se bem espalhados e difundidos pelo território nacional, dado a simplicidade operacional do sistema fotovoltaico.

Em pesquisa realizada pelo SEBRAE (2017a), com uma amostra de 85 empresas do setor fotovoltaico na Bahia, em fase qualitativa de aplicação de questionários e entrevistas, identificou-se que a maioria dos entrevistados considera que o número de concorrentes no mercado tende a crescer para o ano seguinte, como apresentado na figura 26. Com isso, significa que o número de empreendimentos desse ramo tende a aumentar, até pela percepção de empresas que já estão atuando no setor.

53%

15%

32%

Instaladora

Fabricante/revendedorade módulos FV e/ouinversores

Projetista

79

Figura 26 – Respostas das empresas baianas sobre a percepção do mercado em relação ao ano seguinte quanto a presença de concorrentes.

Fonte: SEBRAE (2017a).

5.1.2 Função ii: Desenvolvimento de Conhecimento

A análise bibliométrica de Dong et al. (2012), trouxe a relação de países e suas respectivas publicações de artigos internacionais relacionados ao tema de energia solar durante 1991 até 2010, conforme tabela 7, o Brasil encontrava-se na vigésima posição, o que demonstra a distância e o atraso no desenvolvimento de conhecimento sobre a temática.

Tabela 7 - Relação de publicações de artigos relacionados à energia solar por países de 1991 até 2010.

PAÍS POSIÇÃO NO RANKING

TOTAL DE ARTIGOS

ESTADOS UNIDOS

1° 9081

CHINA 2° 4562 JAPÃO 3° 4491

ALEMANHA 4° 4449 REINO UNIDO 5° 2240

BRASIL 20° 599 Fonte: Dong et al. (2012).

A lei nº12.783 de 2013, a qual promulgou a prorrogação de concessão de empresas do setor através de tarifas menores, fato que criou obstáculos para a micro e minigeração distribuída, reduziu também os gastos com P&D das empresas do setor elétrico e o interesse de investimento em segmentos de maior risco como os de inovação (SILVA, 2015).

Neste contexto de desenvolvimento de conhecimento, empresas brasileiras fabricantes de silício metalúrgico, como a Rima e a Minas

80

Ligas, em parceria com o IPT-SP e o BNDES, apresentam iniciativa de investir em projeto de pesquisa, desenvolvimento e inovação na rota metalúrgica do silício grau solar, bem como a Unicamp (EPE, 2016). Enquanto, a PUC-RS juntamente com o CEPEL e o CETEC-MG, firmaram acordo de cooperação para realização de P&D no processo de purificação de silício grau solar através da rota química (ESPOSITO; FUCHS, 2013). Porém, salienta-se que as principais iniciativas de P&D no que tange a purificação, está concentrada majoritariamente em universidades ou instituições de pesquisas tecnológicas.

Em agosto de 2014, foi inaugurado o Laboratório de Energia Fotovoltaica Richard Louis Anderson, com foco de pesquisa e desenvolvimento de módulos fotovoltaicos customizados (EPE, 2014).

A ANEEL promove um programa de P&D do setor de energia elétrica, por meio de Chamadas de Projetos de P&D Estratégicos, dentre elas, ocorreu em 2011, a chamada para “Arranjos técnicos e comerciais para a Inserção da Geração Fotovoltaica na Matriz Energética Brasileira”, através dos requisitos definidos: implantação de uma planta solar fotovoltaica entre 0,5MWp e 3MWP; definição de uma forma de comercialização; e razoabilidade dos custos. O maior projeto de usina concretizado foi o da parceria entre a Tractebel Energia e a UFSC, com potência instalada de 3MWp (IDEAL, 2016).

Novamente em 2016, a ANEEL realizou a chamada pública para o projeto “Eficiência Energética e Minigeração em Instituições Pública de Ensino Superior”, com o intuito de reduzir os gastos e aumentar a eficiência energética dessas instituições com a substituição de equipamentos e implantação de minigeração (ANEEL, 2016).

5.1.3 Função iii: Difusão do conhecimento por meio de redes de atores e instituições

A difusão do conhecimento e consequente influência da rede de

compartilhamento de informações pode ser facilitada com a presença de associações e institutos de pesquisa. A Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR) foi fundada em 2013, é uma empresa sem fins lucrativos que coordena e defende os interesses das empresas participativas da cadeia produtiva fotovoltaica. Pode-se citar também o Instituto Ideal, fundado em 2007 em Florianópolis, com o objetivo do desenvolvimento continental sustentável, principalmente em relação a energias renováveis.

81

Silva (2015) apresenta iniciativas de difusão do conhecimento e esclarecimentos sobre energia solar junto a consumidores promovidas pelo Instituto Ideal, com o objetivo de reduzir incertezas nessa fase inicial de disseminação:

Selo Solar: uma espécie de “certificação” para empresas ou

instituições públicas e privadas que efetivarem um consumo anual mínimo de energia solar;

Guia de Microgeradores Fotovoltaicos: informações a

consumidores interessados em instalar um sistema fotovoltaico na sua edificação;

Simulador Solar: realiza o cálculo de dimensionamento de

um sistema fotovoltaico para atendimento da necessidade do usuário;

Mapa de Empresas do Setor Fotovoltaico: mapa interativo

que consta no site do instituto, apresenta mais de 1000 empresas cadastradas que trabalham com energia solar no Brasil.

A ABSOLAR apresenta envolvimento em alguns projetos como,

por exemplo um guia de referência para cobertura jornalística de energias renováveis, com o intuito de facilitar a informação de forma clara e precisa para vários públicos sobre os conceitos de energias renováveis, além de desenvolver um estudo em parceria com o WWF sobre os desafios e oportunidades da energia solar no Brasil, com recomendações de âmbito político (ABSOLAR, 2016). A Associação também apresenta grupos de trabalho com o intuito de identificar e avaliar barreiras e propor ações práticas para superá-las, no que se refere as áreas ambiental, cadeia produtiva, formação e capacitação técnica, geração centralizada e distribuída, financiamento e normas e certificações.

5.1.4 Função iv: Direcionamento dos esforços tecnológicos

O governo brasileiro tem interesse em desenvolver mais a indústria

de geração de energia fotovoltaica no país, no ano de 2015, durante o Acordo de Paris (COP 21), o Brasil comprometeu-se a reduzir os níveis

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de emissão de gases de efeito estufa em 37% para 2025 e 43% para 2030 em relação ao ano de 2005. Isso acarreta em expandir o aumento da parcela das energias renováveis (além da hídrica) em 23% para 2030 (NASCIMENTO, 2017). Nascimento (2017) ressalta que apesar da necessidade do avanço em energia solar no país, diferentemente dos países líderes em produção, os quais apresentam forte presença de combustíveis fósseis na sua matriz, o Brasil já possui grande participação da energia hidrelétrica, o que caracteriza-se como um fator que pode diminuir o interesse político ao incentivo para a energia solar.

O Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) é um documento informativo com indicações das expansões futuras do setor de energia sob a ótica do governo, no horizonte decenal, como exemplo, no ano de 2017, o PDE 2026 demonstra o interesse do governo em contratar 1GW por ano entre 2020 e 2026 (MDIC, 2018). Além disso, o PDE 2024, sinalizou um maior atendimento das fontes renováveis e menor dependência da energia armazenada nos reservatórios das usinas hidrelétricas.

A CCEE define o Leilão de Energia de Reserva (LER) como a contratação de energia elétrica proveniente de usinas, sejam elas de empreendimentos novos ou existentes, para garantir segurança no fornecimento de energia elétrica. O Leilão de Energia Nova (LEN) tem como objetivo atender o aumento de carga das distribuidoras, é realizada a venda e contratação de energia de usinas que ainda serão construídas, podem ser designados como, por exemplo, A-3 ou A-5, que são a contratação de usinas que entram em operação comercial em 3 e 5 anos, respectivamente.

O MME incluiu a fonte solar nos leilões A-3 e A-5 de 2013, embora tenha despertado interesse de alguns atores, nenhum projeto fotovoltaico foi vendido, pois apresentava custos mais elevados que as outras fontes (NASCIMENTO, 2017).

No ano de 2014, aconteceu o Leilão de Energia de Reserva para contratação de energia proveniente de plantas fotovoltaicas centralizadas (MME, 2015a), pela primeira vez a energia solar foi considerada separada das outras fontes, fato que se repetiu nos leilões de 2015 (NASCIMENTO, 2017). No final do ano de 2017 foi realizado um Leilão de Energia Nova A-4, e em abril de 2018 foi realizado outro LEN A-4, ambos com a inserção pelo governo da energia solar (ABSOLAR, 2018).

Estão sendo disponibilizados financiamentos para a geração e distribuição de energia, como o Programa de Desenvolvimento da Geração Distribuída de Energia Elétrica (PROGD) e iniciativas relacionadas ao Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico da Indústria de Semicondutores (PADIS).

83

O PROGD foi lançado em 2015 e propunha ações de estímulo à geração distribuída, tendo como base as fontes renováveis, sua participação é fundamental para metas traçadas entre o governo brasileiro e a ONU. Os objetivos, benefícios e o potencial do programa estão apresentados abaixo (MME, 2015b):

• Objetivos: Ampliar a participação de geração

distribuída de energia elétrica com fontes renováveis em: Residências, hospitais e prédios públicos, universidades, instalações comerciais e industriais.

• Benefícios:

o Para o consumidor: Redução da conta de luz; Diminuição do investimento para instalação do sistema.

o Para o meio ambiente: Utilização do

potencial solar do país; diminuição de emissão de gases do efeito estufa;

o Para o setor elétrico: Dispensa investimentos

em transmissão de energia; Geração de emprego e renda.

• Potencial do Programa: Até 2030 espera-se investimento de 100 bilhões de reais, adesão de 2,7 milhões de unidades consumidoras, geração de energia que representa metade de ITAIPU em 1 ano, ou seja, 48 milhões de MW e redução de emissão de CO2 em 29 milhões de toneladas.

O programa apresentado anteriormente, está disposto em várias

frentes, com instituição de grupos de trabalho com empresas relevantes para o desenvolvimento de energias renováveis no país, como a EPE, o MME e a ANEEL, possibilita-se, assim, realizar aprimoramentos legais, regulatórios e tributários para o desenvolvimento da GD.

84

5.1.5 Função v: Formação de mercados

O marco inicial do esforço governamental brasileiro para quebrar

barreiras de difusão da tecnologia fotovoltaica, foi a Resolução Normativa nº 482/2012 instituída pela ANEEL, a qual estabeleceu regras para a micro (até 100KW de potência) e minigeração (entre 100KW e 1MW de potência), além da implementação do sistema net metering de compensação com prazo de até 36 meses (JANNUZZI; DE MELO, 2013), através da troca de energia com a concessionária (MME, 2015a).

A resolução foi alterada em novembro de 2015 pela Resolução Normativa nº687, que dentre outras determinações, aumenta o prazo de compensação para 60 meses, criou-se a possibilidade de geração em condomínios (e, posterior divisão entre as múltiplas UCs) e a geração compartilhada (compensação de créditos para terceiros) (NASCIMENTO, 2017).

A ANEEL registrava, em janeiro de 2017, conforme figura 27, 7.610 conexões de micro e minigeração distribuída (73.569 KW), destas, 7.528 conexões, o equivalente a 57.606 KW, são de fonte solar fotovoltaica, ainda sob análise desse segmento, a grande maioria das conexões (5.997) são residências (MME, 2017a).

Figura 27 – Crescimento do número de conexões de GD até fevereiro de 2017.

Fonte: Nascimento (2017).

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Através da realização de um “mapa solar”, desenvolvido pela empresa Solar em 2016, pode-se traçar o perfil do consumidor fotovoltaico brasileiro, conforme tabela 8 abaixo:

Tabela 8 – Perfil do consumidor fotovoltaico brasileiro.

PERFIL DO CONSUMIDOR FOTOVOLTAICO BRASILEIRO PEDIDO DE ORÇAMENTOS

80% homens

FAIXA ETÁRIA 60% está entre 31 e 50 anos PROPRIEDADE DE IMÓVEL

85% são proprietários

TIPO DE IMÓVEL 75% são residenciais VALOR DA CONTA DE LUZ

45% pagam entre R$200,00 e R$600,00 por mês.

SISTEMAS DE POTÊNCIA 65% dos sistemas vendidos são entre 2Kwp e 5 Kwp.

Fonte: Portal Solar (2016).

Os preços praticados nacionalmente são divididos por faixa de potência nominal, vale ressaltar que quanto maior a potência do sistema, menor será o preço do Wp, em estudo realizado pelo Instituto IDEAL (2017), com empresas de atuação nacional, constatou-se que na média, os valores praticados no país são aqueles apresentados na tabela 9.

Tabela 9 – Preço médio do Wp por faixa de potência nominal.

Faixa de Potência (KWp) Preço médio (R$/Wp) Até 5 7,01 5 a 30 6,08

31 a 100 5,51 Acima de 100 5,21 Fonte: IDEAL (2017).

Segundo o MME, em Outubro de 2017 o país apresentava

438,3MW de potência instalada de geração solar, o equivalente a mais de 15 mil conexões, a tabela 10 demonstra a evolução da potência instalada e número de conexões.

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Tabela 10 – Potência instalada acumulada e número de conexões no Brasil.

Tipo de Registro na

Aneel

MW Nº de instalações 2015 2016 2017 2015 2016 2017

Centralizada 21,2 23,0 311,7 24 42 60 Distribuída 10,8 61,7 126,6 1.250 7.811 15.609

Total 32,0 84,7 438,3 1.274 7.853 15.669 Fonte: MME (2017).

Pelo fato do Brasil apresentar certa diversidade energética na sua matriz e inclusive com a participação de fontes renováveis, os incentivos estabelecidos no país para estimular a fonte solar não são tão significativos quanto aqueles apresentados nos países cuja matriz energética é composta principalmente por combustíveis fósseis, como é o caso de países europeus, China e Estados Unidos, onde existe uma necessidade maior de diminuir as emissões de combustíveis fósseis e significativa inserção de fontes renováveis (SILVA, 2015).

ABDI (2012) pondera que uma oferta de equipamentos nacionais, em substituição aos importados, só pode ocorrer através de políticas de apoio – incentivos fiscais e tributários e exigências regulatórias, e políticas de proteção, não sustentando-se na vertente de indústria “nascente”.

Nascimento (2017) e Silva (2015) apresentam uma série de incentivos existentes, porém MME (2017) destaca os principais:

• Descontos na TUSD e na TUST: Descontos entre 50%

e 80% para a produção e consumo de energia para empreendimentos com potência injetada na rede de até 30MW.

• Isenção de ICMS (Convênio CONFAZ 16/2015), e PIS e COFINS (Lei nº 13.619/2015) na geração distribuída: praticamente todos os estados brasileiros isentam o ICMS (exceto SC – o qual já está em vias de aderir, PR e AM) (PV MAGAZINE, 2017), aplica-se o tributo apenas em cima do que ele consome da

87

rede (injeção líquida).

• Condições de financiamento do BNDES: Apresenta taxas de juros inferiores para as fontes de energia, apresenta até 80% dos itens financiáveis para a solar, enquanto que para as demais chega-se no máximo a 70%. Nascimento (2017) ressalta que o BNDES oferece linhas atrativas de financiamento para empreendimentos de grande porte, porém para pequeno porte implantado por pessoa física, isso não ocorre.

No que se refere mais especificamente ao setor industrial, destaca-

se os incentivos abaixo:

• Plano de Nacionalização Progressiva (PNP): Criado em 2014 pelo BNDES com o objetivo de fomentar a indústria fotovoltaica nacional, através do financiamento a partir da progressiva agregação de valor para a produção nacional, chamada de metodologia FINAME, a qual foi ajustada em 2017 com algumas facilitações, abaixo apresenta-se na figura 28, de forma resumida, os itens obrigatórios e opcionais para fabricantes de módulos e sistemas fotovoltaicos geradores vale ressaltar que na versão anterior, para obter credenciamento no BNDES a partir de 2014 fazia-se necessário a montagem do módulo e moldura, a partir de 2018, incluía-se a junction box e a partir de 2020, a fabricação de células de silício cristalino (EPE, 2016), porém, atualmente, apesar da flexibilização, o percentual de financiamento para novos fabricantes diminui com o passar dos anos para os itens obrigatórios, mas se mantêm para os opcionais;

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Figura 28 – Metodologia de credenciamento de módulos e sistemas geradores fotovoltaicos.

Fonte: BNDES.

• Convênio CONFAZ 101/97: Isenção de ICMS para módulos e células fotovoltaicas, desde que haja alíquota de 0% de IPI ou isenção para esses produtos, válidos tanto para nacionais quanto importados;

• Regime Especial de Incentivos para o Desenvolvimento da Infraestrutura (REIDI): Refere-se a desoneração de PIS/COFINS para os produtos finais (módulos, inversores, entre outros), porém atribui-se apenas na aplicação de projetos de parques fotovoltaicos, a geração centralizada (MDIC, 2018).

• Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico

da Indústria de Semicondutores (PADIS): Instituído em 2007 e delimita que empresas que invistam em P&D no país, as quais atuem em alguma das atividades de concepção, desenvolvimento e projeto, difusão ou processamento físico químico, corte, encapsulamento e testes de semicondutores, terão a desoneração dos impostos e tributos federais sobre máquinas, equipamentos e ferramentas designadas ao projeto e produção desses semicondutores, desde que contemplados pelos anexos do Decreto 6.233/2007.

89

Segundo o MCTIC, nos anos de 2015 e 2016 foram aprovados os primeiros projetos de células e painéis fotovoltaicos, através das empresas Techno-cells, First Solar, Viv, Sunew e S4. As empresas com projetos aprovados identificaram que a competitividade no país seria pouco vantajosa em detrimento a importação dos módulos prontos, mesmo com os incentivos do PADIS e alíquotas de II. IPI e ICMS para insumos, células e painéis, com isso, as empresas solicitaram ao ministério, a inclusão de novos insumos e equipamentos no programa para a produção da tecnologia fotovoltaica, além de implementação de mecanismos e parcerias que possam gerar maior competitividade e inserção internacional para a indústria nacional de semicondutores.

O módulo importado está sujeito a 12% de II e isenção de IPI e ICMS, além de, caso a aplicação seja contemplada pelo REIDI, de isenção de PIS e COFINS. Embora o módulo fotovoltaico produzido localmente tenha o mesmo benefício concedido pelo CONFAZ 101/97 de isenção de IPI e ICMS, os produtores nacionais ainda perdem em competitividade, devido a tributação e não desoneração de grande parte dos seus insumos, os quais não estão contemplados pelo PADIS, com IPI aplicado entre 2% (silicone) e 15% (Caixa de Junção, EVA, etc) (MDIC, 2018) e ICMS de 18 % (SILVA, 2015). Alterações nos anexos do Decreto 6.233/2007 que trata do PADIS tem sido analisada pelo governo federal, o que favoreceria a competitividade brasileira.

Para facilitar o entendimento da tributação, desenvolveu-se o quadro 2 com um resumo sobre os diferentes impostos aplicados aos módulos.

Quadro 2 – Resumo de aplicação ou isenção de impostos.

Componente

II PIS COFINS IPI ICMS

Alumínio Aplicado Aplicado Aplicado Isento Aplicado Backsheet Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Caixa de Junção

Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado

Célula Solar

Isento Aplicado Aplicado Isento Isento

EVA Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Silicone Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Solda Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado

90

Vidro Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Aplicado Módulo (sem REIDI)

Aplicado Aplicado Aplicado Isento Isento

Módulo (com REIDI)

Aplicado Isento Isento Isento Isento

Fonte: Autor, baseado em Silva (2015) e MDIC (2018).

O segmento fotovoltaico apresenta, também, inúmeras empresas de porte micro e pequeno (MPE), as quais atuam como fornecedoras para a indústria de fabricação de lingotes, wafers e células, SEBRAE (2017a) destaca que isso aumenta o interesse de um país em desenvolver este segmento, com isso, o mercado deve tornar-se competitivo e fomentar o aparecimento de competidores, o que gera diminuição do investimento inicial para os empreendedores, além redução na tarifa para os consumidores, Esposito e Fuchs (2013) consideram relevante para investimentos no setor, o fato do país apresentar a paridade da rede (proximidade entre a tarifa que os consumidores pagam para as concessionárias e àquela necessária para viabilizar a aquisição e instalação dos sistemas fotovoltaicos) em quase todo o território nacional.

O custo elevado da tarifa energética brasileira, apesar de contribuir para a paridade tarifária, apresenta-se como péssimo motivador para a produção de silício grau solar, processo que, se realizado na rota química, demanda elevada utilização de energia elétrica, cerca de cinco vezes mais que o necessário para a purificação de alumínio, por exemplo (ESPOSITO; FUCHS, 2013).

Como apresentado na seção anterior, o governo realizou leilões de energia com a fonte solar em destaque nos últimos anos. No LER de 2014, a EPE habilitou tecnicamente a realização de cerca de 330 projetos, porém, um dos principais fatores que frearam a viabilidade técnica foi o licenciamento ambiental dos empreendimentos, o que demonstra a importância da esfera ambiental no que tange a aceleração da difusão da tecnologia. Os empreendimentos contratados no LER de 2014 encontram-se na figura 29.

91

Figura 29 – Empreendimentos solares fotovoltaicos contratados no LER em 2014.

Fonte: MME (2015a).

Antes do LER 2014, o estado de Pernambuco havia realizado, no ano anterior, um leilão específico para a fonte solar, o que gerou a contratação de 6 projetos com potência total de 122MW (SILVA, 2015). Abaixo, na tabela 11, tem-se resumidamente os resultados dos leilões de reserva realizados:

Tabela 11 – Leilões de reserva e suas respectivas contratações.

Leilão Capacidade (MW)

Garantia Física (MW médio)

Preço Médio (R$/KWh)

008/2014 889,7 202,3 215,1 008/2015 833,8 231,5 301,8 009/2015 929,3 262,0 297,7 Total 2.652,8 695,8 275,1

Fonte: Nascimento (2017).

Em 2016, o LER previsto para dezembro foi cancelado 5 dias antes do acontecimento, o que gerou polêmica em relação a credibilidade e

92

incerteza sobre a previsão de investimentos na indústria. Porém, a justificativa apresentada foi bem fundamentada, as projeções indicadas pela ONS demostraram uma diminuição de carga do sistema de cerca de 3,5GW para 2019, ano que seria realizada a entrega da energia negociada em 2016 (NASCIMENTO, 2017).

No final do ano de 2017 foi realizado um Leilão de Energia Nova A-4, que resultou na contratação de 574MW de energia fotovoltaica, com previsão de operação das usinas a partir de 2021 (MDIC, 2018). Além disso, em abril de 2018, ocorreu outro LEN A-4, que resultou na contratação de 29 usinas e 806,6MW (ABSOLAR, 2018).

A chamada pública de projetos estratégicos da ANEEL, realizada em 2011, resultou na contratação de 24,6MW, os quais entrarem em operação entre 2014 e 2016 (MME, 2017).

5.1.6 Função vi: Mobilização de recursos

Como forma de identificar se os empreendedores estão

encontrando acesso aos recursos necessários para sua atuação no segmento, toma-se a análise feita no estudo do SEBRAE (2017a). Em relação aos fornecedores de produtos essenciais (como o módulo e suportes, por exemplo), em uma escala de 1 a 5, sendo 1 muito insatisfeito e 5 muito satisfeito, a média de satisfação foi de 4,4, a mesma análise foi feita com os serviços essenciais (como mão de obra de atendimento e instalação, por exemplo) e chegou-se num resultado de 4,5.

Ainda dentro dessa última análise, verificou-se, respectivamente, a localização dos fornecedores internacionais, nacionais e regionais para produtos e serviços essenciais dos empreendedores do estado da Bahia, conforme pode-se observar nas figura 30 e 31.

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Figura 30 – Localização dos fornecedores de produtos essenciais.

Fonte: SEBRAE (2017a).

Figura 31 – Localização dos fornecedores de serviços essenciais.

Fonte: SEBRAE (2017a).

Uma parceria selada entre ANEEL, BNDES e Finep resultou na criação de um acordo de cooperação técnica para a criação do Plano de Apoio à Inovação Tecnológica no Setor Elétrico - Inova Energia, com investimento de 3 bilhões de reais, apresenta como objetivo, o fomento e a seleção de planos de negócios que contemplem atividades de P&D tecnológica, comercialização de produtos, processos e serviços inovadores para o setor elétrico (FINEP, 2013), Nascimento (2017) reforça que uma das finalidades da iniciativa é apoiar as empresas brasileiras no desenvolvimento e domínio tecnológico das cadeias produtivas solar fotovoltaica, termossolar e eólica.

5.1.7 Função vii: Legitimidade do Setor

O estado de Minas Gerais, impulsionado pelo programa Luz para

Todos de 2002 (com final previsto para 2008, porém prorrogada para 2010), que visava a universalização do atendimento de energia elétrica das áreas remotas do país, através de sua distribuidora CEMIG, investiu agressivamente em geração fotovoltaica descentralizada, com a instalação de 2500 sistemas fotovoltaicos em casas, escolas e hospitais, a

94

partir de parcerias firmadas, por exemplo com a secretaria da educação, onde 1500 escolas rurais no período de 2003 a 2006 foram beneficiadas, destas, 300 foram através de sistemas fotovoltaicos (DINIZ et al., 2011).

O MME, em parceria com a ABSOLAR, a qual angariou o investimento de 500 mil reais com seus associados, inaugurou um sistema de geração distribuída no telhado do ministério com potência nominal de 50,29 KWp (ABSOLAR, 2016).

O maior parque solar da América Latina está sendo instalado no município de Pirapora (MG), com investimento de R$940 milhões, sendo mais da metade financiado pelo BNDES e capital investido pela empresa EDF Energies Nouvelles, a construção que começou em outubro de 2016, apresenta-se com 594 mil painéis fotovoltaicos instalados, com capacidade de abastecimento de 200 mil residências, nessa etapa de construção foram contratados 1000 trabalhadores, dos quais, a grande maioria eram da região. Ao final da construção, o parque poderá gerar 400MWp, o necessário para abastecer 420 mil residências anualmente (BNDES, 2017

Para o Ministério de Minas e Energia, no ano de 2018 o Brasil deve figurar entre os 15 maiores países de geração de energia solar fotovoltaica com 2,6GW, ao considerar a operação de potência já contratada (MME, 2017).

A partir dos recursos de P&D das companhias CHESF e ELETRONORTE, foi possível viabilizar a implantação de um sistema fotovoltaico em lagos de reservatórios das usinas hidrelétricas de Sobradinho (BA) e Balbina (AM) (NASCIMENTO, 2017). Com a utilização do programa de eficiência energética da ANEEL, destaca-se o projeto “Bônus Fotovoltaico” desenvolvido pela CELESC com a implantação pela ENGIE de sistemas FV de 2,6KWp em mil unidades consumidoras através de bônus de 60%, o restante foi financiado pelos consumidores, o programa recebeu tanta visibilidade pelos consumidores, que durante o período de inscrição, que foi de uma semana, foram recebidos 11 mil pedidos (DC, 2018).

A FIESC em conjunto com a WEG e a ENGIE lançaram em novembro de 2017 o programa Indústria Solar, com o objetivo de incentivar a geração pelas indústrias catarinenses a preços especiais que tornam o investimento autofinanciável. Segundo a FIESC, a primeira etapa do programa foi caracterizada pela inserção no mercado residencial, através dos colaboradores das empresas participantes, foram recebidos 1.355 pedidos que estão em etapa de análise técnica. A segunda etapa do programa foi lançada em fevereiro de 2018 com a inserção em micro e

95

pequenas empresas, disponibiliza-se três diferentes modelos de instalação com potência variando entre 16,9 KWp e 49,4 KWp (FIESC, 2018).

A FIESP realizou um evento no final de 2017 (Workshop Infraestrutura – “Energia Solar Fotovoltaica no Brasil”), onde reuniu profissionais da ABSOLAR, BYD (empresa fabricante), BNDES, EPE, entre outros, para debater o crescimento da geração solar no Brasil e os desafios do desenvolvimento para uma cadeia produtiva nacional.

No início de 2018, o Ministério de Minas e Energia recebeu o estudo do projeto Green Silicon, o qual tem como objetivo a produção de módulos fotovoltaicos, por integração industrial vertical, no Brasil e no Paraguai, através de utilização de energia limpa proveniente de Itaipu e silício metalúrgico brasileiro (FIEP, 2018).

A importação de módulos tem crescido progressivamente, impulsionada pela implantação de usinas decorrentes dos leilões já contratados, o que tende a aumentar (MDIC, 2018), a figura 32 abaixo ilustra o crescimento das importações.

Figura 32 – Importação de módulos 2014/2017.

Fonte: MDIC (2018).

Ressalta-se também o aumento na importação de células

fotovoltaicas, impulsionado pela implantação de empresas fabricantes de módulos nos últimos anos, tendência que pode ser percebida na figura 33 abaixo.

167,2 318,5

1.900,7

3.984,62

88,6

134,1 134,5

87,76

0

1000

2000

3000

4000

5000

2014 2015 2016 2017 (Jan-Dez)

020406080

100120140160

Milh

ares

US$

/Qtd

Quantidade x Preço médio

Quantidade (em milhares) Preço médio (US$/Qtd)

96

Figura 33 – Importação de células fotovoltaicas 2014/2017.

Fonte: MDIC (2018).

Por fim, MDIC (2018), aponta outras 5 empresas que tem intenção

de iniciar produção em breve no Brasil, destas, 3 estão habilitadas pelo PADIS e ressalta-se a intenção da S4 Solar de produzir células. Tabela 12 – Fabricantes com intenção de instalação no Brasil.

Empresa Local Capacidade Instalada (MW/ano)

Investimento (Milhões de reais)

S4 Solar Cabo de Santo Agostinho (PE)

150 45

Viv-Brasil Entre Rios (BA) 25 26 Octagon Solar Cláudio (MG) 100 35 Balfar Solar Paranavaí (PR) 30 20

Chint Extremoz (RN) 200 112 Fonte: MDIC (2018).

MME (2015a), fez uma projeção para a difusão da potência instalada e energia gerada para as classes residencial e comercial, baseado em um modelo matemático, que considerou um mercado potencial de acordo com as características socioeconômicas da população brasileira e,

74,2 635,9 8.829,8

116.119,862,15

1,63 1,461,32

020000400006000080000100000120000140000

2014 2015 2016 2017 (Jan-Dez)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Milh

ares

US$

/Qtd

Quantidade x Preço médio

Quantidade (em milhares) Preço médio (US$/Qtd)

97

então, é realizado a estimativa de adoção anual da tecnologia sob a ótica de curva - S, como apresentado na figura 34 abaixo.

Figura 34 - Projeção de capacidade instalada e energia solar gerada.

Fonte: MME (2015a).

5.1.8 Resumo das funções de inovação para a indústria fotovoltaica nacional

Montou-se o quadro 3 abaixo, para apresentar de forma resumida

as funções de inovação da cadeia produtiva fotovoltaica nacional.

Quadro 3 – Funções de inovação da cadeia produtiva fotovoltaica no Brasil. Funções Brasil

Função 1: Atividades Empreendedoras

Crescente inserção de empresas fabricantes de módulos no país, indústria de suporte na instalação dos sistemas apresenta empresas atuantes como, por exemplo fabricantes de inversores, baterias e trackers. A parte da cadeia de prestação de serviços (downstream) apresenta-se bem consolidada. Porém, o país não apresenta indústria de transformação de silício grau solar e fabricação de células, além de produção de outros bens para a

98

composição do módulo – vidro, encapsulante, caixa de junção e backsheet.

Função 2: Desenvolvimento de

Conhecimento

Iniciativas de P&D concentradas majoritariamente em universidades e instituições de pesquisa. Para o processo de purificação de silício grau solar, foi firmada parceria entre Minas Liga e Rima com o ITP-SP e BNDES, além de estudo para a purificação através da rota química pela PUC-RS, CEPEL e CETEC-MG. Laboratório de Energia Fotovoltaica Richard Louis Anderson para células customizadas. Iniciativas de P&D da ANEEL de 2011 e 2016, voltadas apenas para aplicação de sistemas fotovoltaicos, sendo na primeira chamada para a construção de usinas e na segunda para instituições de ensino.

Função 3: Difusão de conhecimento por

meio de atores e redes

Destacam-se nacionalmente, na difusão de conhecimento: a ABSOLAR, com participação e parcerias em projetos de identificação de desafios e oportunidades do setor com seus grupos de trabalho e divulgações de esclarecimento e recomendações sobre o setor, defende e apoia os interesses dos associados; e o Instituto Ideal, que realiza divulgações para facilitar o entendimento sobre energia solar do público geral, sobre as empresas que fazem parte e promoção de certificações (Selo solar).

Função 4: Direcionamento dos esforços

tecnológicos

Diretrizes traçadas pelo Acordo de Paris (COP 21), onde o país comprometeu-se a reduzir os níveis de emissão dos gases do efeito estufa em 37% para 2025 e 43% para 2030 em relação a 2005, o que acarreta na expansão da parcela de energias renováveis, além de hidrelétrica, para 23% em 2030. PDE 2024 e 2026 mostram o interesse do governo em diminuir a dependência de hidrelétricas e contratar 1GW de energia solar por

99

ano entre 2020 e 2026. LER de 2014 e 2015 considerou a energia solar separada das outras fontes e LEN de 2017 e 2018 com participação significativa da energia solar. PROGD para estimular a geração distribuída.

Função 5: Formação de mercados

Resolução Normativa nº482/2012 e alterada pela RN nº687/2015, instituição do sistema net metering de compensação de energia para a GD, acarretou na conexão de mais de 15.000 conexões em 2017, em detrimento as 1.500 de 2015. Descontos nas taxas de TUSD e TUST, aplicação do ICMS apenas na injeção líquida em quase todos os estados, PNP do BNDES criado em 2014 e flexibilizado em 2017 para o financiamento de fabricantes de módulos e sistemas geradores FV. Isenção de ICMS e IPI sobre módulos e células (CONFAZ 101/97), REIDI concede desoneração de PIS/COFINS para produtos finais na GC. Desoneração de impostos pelo PADIS, porém os anexos do Decreto nº6.233/207 não concedem isenção para uma série de insumos. LER 2014/2015 resultaram na contratação de 2.652,8 MW e o LEN A-4 2017/2018 resultaram na contratação de 1.380,6MW em energia FV.

Função 6: Mobilização de recursos

Empresas integrantes da cadeia dowstream, como apresentado no estudo desenvolvido pelo SEBRAE na Bahia apresentam-se satisfeitas com o acesso aos fornecedores de serviços e bens essenciais. Além disso, salienta-se a parceria selada entre ANEEL, BNDES e Finep, que resultou no Inova Energia, com investimento de 3 bilhões de reais para o fomento e seleção de negócios que contemplem atividades de P&D e inovadoras para o setor elétrico, como o apoio ao desenvolvimento e domínio tecnológico da cadeia produtiva

100

fotovoltaica.

Função 7: Formação de legitimidade e

confiança

A legitimidade do setor fotovoltaico brasileiro tem crescido nos últimos anos, o aumento do número de leilões, que provocou a elevada importação de painéis e células, também despertou o interesse de outras empresas estrangeiras de se instalarem no país nos próximos anos. Destacam-se programas e parcerias, como, por exemplo, a promovida entre a ENGIE e a Celesc, com bônus para facilitação de compra de 1.000 sistemas FV, o programa recebeu um elevado número de pedidos. Parcerias binacionais, como o programa Green Silicon em conjunto com o Paraguai para desenvolver uma indústria verticalizada. Facilitação de implementação de grandes usinas com a utilização do financiamento do BNDES, como é o caso do maior parque solar da América Latina.

Fonte: Autor. A partir do que foi apresentado anteriormente e exposto de maneira

resumida no quadro acima, identifica-se que o início da difusão da tecnologia no Brasil é muito recente, o primeiro esforço governamental significativo foi instituído em 2012 pela RN nº482/2012 da ANEEL, para a geração centralizada, os leilões de energia que contemplaram a energia solar como um produto separado, começaram a aparecer em 2014.

As atividades de fabricação de bens da cadeia demonstraram que o país apresenta-se bem consolidado com suas empresas tradicionais na transformação de silício metalúrgico, porém, sem nenhuma presença nos elos subsequentes que não seja meramente acadêmica e experimental, até chegar no setor de montagem do módulo, o qual vem crescendo significativamente após os resultados positivos dos leilões e flexibilização das regras de financiamento.

No que toca a prestação de serviços, pode-se afirmar que a presença está bem difundida em território nacional, com empresas atuantes no projeto, manutenção e instalação. As indústrias de suporte de bens para a composição de módulos apresenta falta de atores que produzam vidro, encapsulante, backsheet e caixa de junção.

101

5.2 ANÁLISE COMPARATIVA

As análises que seguem abaixo são relacionadas as funções de inovação e o estado atual da indústria fotovoltaica brasileira em relação aos países apresentados na seção 4.4 deste trabalho.

No que tange o direcionamento dos esforços tecnológicos, destaca-se que a matriz energética dos países europeus era muito menos diversificada que a brasileira e com fraca presença de energias renováveis, dessa forma, as políticas públicas nesses países foi muito mais incisiva e ousada para a redução de emissões de gases do efeito estufa do que no Brasil.

Em relação as atividades empreendedoras, conforme apresentado anteriormente, nos períodos de crescimento, expansão e difusão da indústria fotovoltaica, os alemães e outros países europeus apresentaram uma demanda exorbitante de painéis fotovoltaicos, demanda esta, que não conseguiu ser atendida pelo mercado interno, então, as empresas chinesas, que antes eram estatais e focadas no mercado interno, foram privatizadas para atender o mercado internacional. Esse aumento de atividades empreendedoras, impactado pelo crescimento da demanda, começa a ser observado no Brasil, após, principalmente, a realização dos leilões de energia, além do fato de implementação em território nacional de grandes empresas, que já estão consolidadas em outros países, para a montagem de módulos.

Na Alemanha implantou-se o sistema de tarifa prêmio, o qual, apesar de gerar incentivos fortes e agressivos, fez com que o governo alemão e de outros países europeus realizassem uma revisão nos incentivos concedidos, fato que acarretou em redução da demanda nos últimos anos, enquanto no Brasil foi aplicada o esquema regulatório de net metering recentemente, em 2012 e revisado em 2015.

No período de transição, compreendido entre 1999 e 2003, a Alemanha investiu massivamente em projetos de P&D, nos períodos seguintes os alemães forneceram seu know-how para a China, que utilizaram sua eficácia e engenharia reversa aplicada em outros setores industriais para dominar a cadeia produtiva, enquanto internamente, os chineses começavam seus estudos e projetos de P&D na purificação do silício. O Brasil apresenta esforços no estudo para a transformação do silício grau solar focado apenas em instituições de ensino e pesquisa, com singelas parcerias com companhias atuantes na área de transformação de silício metalúrgico. A parceria firmada com o Paraguai, com o projeto Green Silicon, poder mudar esse panorama quando estiver implementada,

102

diferentemente da China, que contou com massivo apoio governamental para aumento de eficiência das células e atendimento de qualidade dos europeus, aliada a redução de preço.

Em contraste com o Brasil, a China contou com a importação facilitada do maquinário e conhecimento alemão, aliado a isso, o país conta com indústrias consideradas expoentes no mundo, com grandes centros fabris e mão de obra barata, sua produção em larga escala foi focada em redução de custos.

A legitimidade do setor pode ser analisada e consolidada com o aumento progressivo de demanda e acompanhamento na oferta, foi o que aconteceu no cenário internacional, com a Alemanha e seus vizinhos europeus, com elevada demanda e a China, com oferta em larga escala, e é o que começa a se observar no Brasil, com a instituição de leilões e aumento da empresas atuantes no país.

Por fim, destaca-se que o domínio da cadeia produtiva na China começou pela ponta final, através da fabricação de módulos, ao mesmo tempo que focou esforços de P&D em produção de silício grau solar, sua oferta era garantida pela demanda europeia, a qual foi impulsionada pelas expressivas políticas públicas. Comparativamente, o Brasil começa a experimentar o aumento de empresas no segmento de montagem de módulos e perspectivas de fabricantes de células, porém sua demanda, capacitação técnica e mão de obra estão longe daquelas apresentadas pelo país asiático, o qual além da hegemonia industrial já conhecida, contou com o apoio e confiança cooperativa com os países europeus.

5.3 IDENTIFICAÇÃO DE BARREIRAS E FATORES

INDUTORES

A partir, principalmente, das informações expostas anteriormente, faz-se uma análise de identificação de barreiras e fatores indutores para o desenvolvimento da indústria fotovoltaica no Brasil e consequente difusão dessa tecnologia. Dividiu-se essa seção em duas, porém, como algumas abordagens apresentam certa contribuição tanto negativa, quanto positiva, para facilitar o entendimento, optou-se por fazer uma identificação no corpo do texto com (B) para barreiras e (I) para indutores.

5.3.1 Barreiras

SEBRAE (2017a) destaca alguns desafios no setor solar brasileiro,

como por exemplo o atraso de mais de uma década para implantação

103

desse mercado no país em detrimento de outros tipos de energia, além disso, maquinários e equipamentos apresentam elevada carga tributária, a inadequação do PADIS pode levar a inviabilidade da cadeia, salienta-se que existem dificuldades de acesso a crédito e falta de alinhamento com os empreendimentos de GD, o que acarreta em diminuição de competitividade e inviabilização de projetos.

Como demonstrado anteriormente, configura-se como barreira para a energia solar, o fato do país já apresentar uma parcela significativa de fontes renováveis em sua matriz, como a hidrelétrica (B), porém, as diretrizes traçadas no COP-21 e a necessidade de diminuir a dependência da fonte hidrelétrica (I), constituem-se como impulsionadores para a indústria fotovoltaica.

Destaca-se a não unanimidade dos estados brasileiros na adesão de cobrar o ICMS (Convênio CONFAZ 16/2015) apenas sobre o consumo líquido, o que pode desestimular a difusão da tecnologia em relação a geração distribuída nesses estados.

O financiamento e incentivo dos sistemas fotovoltaicos de geração distribuída (B), segundo MDIC (2018) devem ser aprimorados, com a criação de linhas específicas de prédios públicos e de financiamento específica para modelos de leasing, aluguel ou serviços para geração compartilhada, ainda reforça a possibilidade de criação de estímulos como de IPTU, IR e FGTS (I).

Espera-se que através de revisão dos incentivos atuais e novas inserções, crie-se um ambiente competitivo, o qual passará para uma nova etapa de maior agregação de valor dos painéis, com a fabricação própria de células, vidros e molduras, segundo a ABSOLAR a viabilidade de implantação de uma planta de células fotovoltaicas é viável a partir de uma demanda de 500MW, e complementa que para cada 200MW é possível estabelecer uma fábrica de vidros, o que agregaria cerca de 40% do valor da cadeia dentro do país (I).

As tributações e legislações apresentam alterações constantes, o que preocupa e causa desconfiança em investidores, o módulo importado chega ao país com apenas 12% de imposto de importação e o Convênio CONFAZ 101/97 garante a isenção de ICMS para módulos e células fotovoltaicas. A única parte fundamental do módulo que se encontra isenta de impostos é a célula fotovoltaica, enquanto inúmeros insumos e partes componentes sofrem com elevada carga tributária por não estarem contempladas nos anexos do PADIS. Se o módulo importado (ou não) for utilizado na aplicação de usinas e parques, o REIDI garante ainda, a isenção de PIS e COFINS, dessa forma, apesar de garantir a demanda de

104

painéis no Brasil, as tributações realizadas no país, desestimulam a fabricação nacional.

Através de análise SWOT realizada por SEBRAE (2017a), para a cadeia produtiva solar (mais relacionada à parte downstream) foi determinado: as Fraquezas (Weaks) do ambiente interno, as quais são de responsabilidade e controle dos empresários: Alto custo das placas e da instalação; Captação de energia não acontecer durante a noite, além do clima não ser estável e favorável para geração todos os dias.

No ambiente externo, que foge do controle do empreendedor, as Ameaças (Threats) são: Mudanças climáticas; Prejuízos ambientais (usinas solares elevam a temperatura e podem causar morte de pássaros); e falta de incentivos governamentais para a difusão da energia fotovoltaica.

5.3.2 Indutores

Em primeiro lugar, é notório que o elevado nível de radiação solar

recebido pelo país anualmente, apresenta-se como fator competitivo para estimular o crescimento da indústria, aliada a demanda crescente dos últimos 3 anos.

No que se refere a extração de silício metalúrgico, o país apresenta-se com significativa produção anual e com empresas de grande porte no segmento e, como demonstrado por Carvalho, Mesquita e Rocio (2014), o quartzo brasileiro é de elevada qualidade. Porém, a baixa mobilização de P&D no processo de purificação para a próxima etapa da cadeia, a qual está focada principalmente em parcerias com instituições de ensino, mostra-se como um desafio e um atraso para a indústria brasileira (B). No entanto, as expectativas do projeto conjunto entre Brasil e Paraguai de verticalização da indústria fotovoltaica, o Green Silicon, são otimistas, MDIC (2018) estima que poderão ser produzidos 1,72GWp/ano, o que corresponde a uma produção de 6.880.000 módulos fotovoltaicos de 250Wp. O projeto aproveitaria a energia elétrica gerada em ITAIPU para produzir módulos com energia limpa, diferente da maioria dos países que produzem o silício grau solar, e a vasta produção de silício metalúrgico brasileiro (I).

A realização dos leilões nos últimos anos tem caracterizado formação de demanda no mercado brasileiro, com preços competitivos e perspectiva de instalação de grandes parques e usinas solares. No que toca a geração distribuída, a Resolução Normativa da Aneel nº482/2012, e depois ajustada na RN nº685/2015, mostra o interesse do governo na

105

expansão, com o aumento de prazos de compensação e a geração de energia compartilhada em condomínios.

A revisão nos anexos constantes do PADIS no que se refere a uma série de insumos, componentes e máquinas, poderia garantir maior competitividade à indústria fotovoltaica nacional.

Em relação a análise SWOT introduzida na seção anterior, realizada por SEBRAE (2017a), no ambiente interno, dentre as Forças (Strenghts), destaca-se: Custo vinculado ao sistema fotovoltaico é só relacionado à instalação e manutenções necessárias; Baixa ocupação das placas para captação de energia; não emite poluentes e estará sempre disponível. As Oportunidades (Opportunities) que o ambiente externo apresenta, são: Tendência de barateamento do custo do equipamento de geração de energia solar (Painel); Consciência socioambiental da população; Ocorrência de incentivos e movimentos do governo para a difusão desta tecnologia.

A partir de 2014 surgiram diversos leilões que fizeram crescer o interesse de investidores estrangeiros, a atenção dada pelo governo brasileiro em especial para a energia solar, resultou na contratação de muitos projetos. A flexibilização do PNP, o qual antes exigia uma maior agregação de valor em curto prazo, apresenta-se de certa forma como barreira para o desenvolvimento de outras partes da cadeia (antes exigia-se que em 2020 fosse fabricada células) (B), porém, impulsiona a instalação de empresas montadoras de módulo no país, o que sugere em partes, um desenvolvimento a partir da ponta, com engenharia reversa, como aconteceu na China (I).

De forma complementar à indústria fotovoltaica, podem surgir novos empreendimentos, além de desenvolvimento mais sólido de outras indústrias, como por exemplo as redes elétricas inteligentes (Smart Grids) e difusão de veículos elétricos. Em relação a geração distribuída, o atendimento de zonas de difícil acesso, longe dos centros urbanos, pode ser facilitada com a implementação da energia solar fotovoltaica, além de reduzir a necessidade de linhas de transmissão para localidades tão remotas do país, com isso, a população dessas áreas seria atendida e o custo governamental para garantir esse atendimento seria menor, globalmente, do que com a instalação de novas linhas.

A legitimidade do setor, evidenciada por exemplo, pelo programa da Celesc, que em uma semana, recebeu mais de 10.000 inscrições, fez com que novas previsões de leilões surgisse no país, juntamente com a perspectiva de surgimento de novos empreendimentos, como a S4 Solar, que demonstra interesse de produzir as células fotovoltaicas

106

nacionalmente, porém MDIC (2018) sugere a existência de um cronograma de novos leilões para garantir credibilidade na demanda.

Como apresentado por Esposito e Fuchs (2013), a paridade tarifária alcançada em quase todo o país, evidencia o alto custo da tarifa de energia elétrica brasileira, o que consequentemente, eleva o custo de uma possível fabricação do silício grau solar no país (B), processo demorado, que exige muito tempo de processamento (cerca de 1 semana, como demonstrado por WACKER (2007)). Por outro lado, o custo tarifário ser elevado, mostra-se como fator de atratividade para aquisição de módulos fotovoltaicos (I).

Com o intuito de diminuir o custo da energia elétrica brasileira, o governo instituiu o pacote de redução de custos pela Lei nº12.783/2013, ao abaixar o preço para renovação de contratos de concessão das distribuidoras, tem-se diminuição do faturamento das empresas e consequente redução de gastos com P&D, não obstante, também diminui o interesse da inserção da energia solar (maior risco por inovação e diminuição da paridade). Fato que por uma lado facilita o processo de transformação do silício grau solar (I), porém, diminui o interesse da difusão de uma tecnologia que pode representar um custo mais elevado para o bolso da população (B).

A alta taxa empregatícia que a indústria fotovoltaica apresenta, demonstra uma vantagem para alavancar a economia do país, com necessidade de uma vasta indústria de suporte e criação de empregos indiretos, esse segmento poderia representar a diminuição da taxa de desemprego no Brasil.

Devem existir ações coordenadas entre instituições públicas e privadas para garantir o desenvolvimento da indústria nacional, e não apenas facilitar a importação do produto pronto, mas sim, fomentar e difundir conhecimento para agregação de valor do produto, nacionalmente.

5.4 ADERÊNCIA DAS POLÍTICAS ATUAIS COM AS FUNÇÕES

DO SISTEMA TECNOLÓGICO DE INOVAÇÃO Em relação as políticas públicas existentes no Brasil e sua

influência para a difusão da energia solar, destacam-se a Resolução Normativa da ANEEL de 2012 que foi modificada pela RN nº 687/2015, que regularizaram a micro e minigeração com o sistema de compensação net metering, onde o consumidor recebe créditos caso produza mais energia do que consuma, após a flexibilização, foi implementada a geração compartilhada e em condomínios, constituindo-

107

se como mecanismos para a formação do mercado de Geração Distribuída (GD). Ressalta-se ainda a aplicação de ICMS apenas na injeção líquida de energia por quase todos os estados brasileiros.

Os leilões de energia promoveram não só a formação de mercado de Geração Centralizada (GC), como também foram responsáveis pelo aumento do interesse de empresas estrangeiras em desenvolver-se no Brasil, com aumento de companhias de montagem de módulos e interesse de produção nacional das células fotovoltaicas. Além disso, existem descontos na TUST e na TUSD para empreendimentos de até 30MW.

Para a parte produtiva da cadeia, destaca-se a isenção de ICMS e IPI para células e módulos fotovoltaicos, através do CONFAZ 101/97, porém o PADIS, que garante a isenção de impostos federais, não é aplicado a alguns insumos e máquinas fundamentais, dentre as partes fundamentais, assegura isenção de II apenas para células solares.

Por fim, o REIDI garante isenção de PIS e COFINS para módulos prontos utilizados na aplicação de parques solares. A consequência disso, é a incerteza no estabelecimento de uma indústria produtiva nacional, uma vez que, atualmente, a tributação é mais branda para o produto acabado importado.

5.5 LIMITAÇÕES

Dentre as grandes dificuldades apresentadas para o crescimento e

adesão da tecnologia fotovoltaica de forma massiva no país, encontram-se:

• Elevados custos de aquisição, tanto dos módulos quanto

das partes componentes, sem algum programa de facilitação, seria difícil imaginar uma grande adesão de todas as classes sociais;

• Tributações brasileiras, o país apresenta muita burocracia e dificuldades de aquisição, isso estende-se a qualquer tecnologia inovadora que se tenta implantar no país;

• Retorno do investimento, dependendo do acúmulo de créditos e débitos do sistema net metering, pode ser que o investimento não seja vantajoso num horizonte de curto prazo;

108

• Falta de acesso de financiamento para a geração distribuída.

109

6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES O presente trabalho teve como objetivo a realização de um

diagnóstico da situação atual da cadeia produtiva fotovoltaica brasileira com a utilização do ferramental de sistemas tecnológicos de inovação, as funções de inovação. A partir do levantamento dos processos chaves, bem como dos atores, redes e legislações a nível nacional e internacional que influenciam a cadeia produtiva, foi possível a determinação dos principais componentes que constituem esse sistema. Realizou-se, então, um levantamento do panorama mundial da cadeia e sua formação em mercados consolidados, com embasamento numérico e evolutivo.

As funções de inovação foram aplicadas no setor fotovoltaico brasileiro, diagnosticou-se a presença de inúmeras empresas no setor de serviços espalhadas em diversas regiões do país e com pouco tempo de atuação, além de um mercado consistente na transformação de silício metalúrgico, onde o país apresenta reservas de quartzo de excelente qualidade com elevada produção anual desse silício. Os elos seguintes de transformação, processamentos e construção de células não apresentam atividades empreendedoras, apenas no segmento de montagem de módulos fotovoltaicos, que teve seu aumento de capacidade produtiva instalada principalmente após 2015, com a agregação anual de novas empresas estrangeiras. Porém, o país não apresenta representantes na fabricação de bens essenciais na composição do módulo, como vidro, encapsulante, caixa de junção e backsheet. Além disso, no processo de instalação de sistemas fotovoltaicos, como apresentado no texto, o país conta com presença de fabricantes de inversores, string box e trackers.

A prorrogação de contratos de concessão com custos mais baixos, em 2013 (lei nº12.783), desestimulou os investimentos das distribuidoras em P&D. Atividades de pesquisa não se apresentam em destaque no desenvolvimento de conhecimento, apenas algumas instituições de ensino e pesquisa tem realizado estudos de purificação de silício grau solar com algumas parcerias firmadas com empresas atuantes no país. Inaugurou-se, em 2014, o laboratório com foco de pesquisa e desenvolvimento de módulos customizados. Por fim, a ANEEL, realizou chamadas de P&D em 2011 (focada para a energia solar) e em 2016 (eficiência energética e minigeração), porém não foram voltadas para a parte produtiva da cadeia fotovoltaica e sim para aplicação de sistemas prontos.

Entidades de difusão do conhecimento, como a ABSOLAR e o Instituto Ideal tem apresentado relevante atuação no que concerne esclarecimento do público e mobilização política para o aumento da fonte solar na matriz energética. Cita-se as iniciativas promovidas pelo Instituto

110

Ideal, como o Selo Solar e Guia de Microgeradores Fotovoltaicos, enquanto a ABSOLAR participa constantemente com seus grupos de trabalho, junto com órgãos federais, no debate para mudanças legislativas e institucionais para quebrar barreiras da indústria solar.

O direcionamento dos esforços tecnológicos, o qual apresenta-se como guia para o crescimento de difusão da tecnologia, foi diagnosticado com os objetivos traçados a longo prazo pelo governo no COP-21, com o comprometimento brasileiro em reduzir seus níveis de emissão de gases do efeito estufa em relação ao ano de referência 2005. Salienta-se também a participação significativa da energia solar em praticamente todos os leilões de energia que aconteceram nos últimos anos, além dos PDEs que apresentam os interesses do governo para os próximos anos em aumentar a participação de energias renováveis. Destaca-se ainda, o PROGD, que tem como objetivo estimular à geração distribuída para ir ao encontro das metas traçadas entre o Brasil e a ONU.

A formação do mercado foi impulsionada pelos resultados dos leilões de energia nova (contratação de 1,38 GW) e de reserva (contratação de 2,65 GW) e marcos institucionais, como a RN nº 482/2012, flexibilizada em 2015 com RN nº 687, que impulsionou o número de conexões de GD (cerca de 15.000 conexões em 2017). Porém, existe certa falta de complementariedade das tributações aplicadas, uma vez que as isenções para os módulos importados superam a expectativa de produção nacional, com falta de agregação de certos bens e insumos no PADIS. A flexibilização do BNDES na disponibilização de financiamentos em relação ao disposto original de 2014, mostra uma regressão na nacionalização dos elos intermediários da cadeia, ao mesmo tempo que dá maior margem para entrada de empresas fabricantes de módulos.

Além dos financiamentos disponibilizados aos atores responsáveis pela geração centralizada na formação de mercado e empresas de montagem de módulos, destaca-se o programa de fomento a inovação do setor elétrico no país, com investimentos de 3 bilhões de reais. No que tange a cadeia downstream, a pesquisa realizada pelo SEBRAE na Bahia, aponta a satisfação das empresas com o acesso aos serviços e bens essenciais, bem como a facilidade de localização.

A legitimidade do setor pôde ser diagnosticada pelo interesse de inserção de novas atividades empreendedoras, significativo aumento de mercado propiciado pelos leilões de energia, aceitação massiva da população e parcerias internacionais para verticalizar a cadeia. Destacam-se projetos desenvolvidos entre instituições federais, como o MME, e instituições responsáveis pela difusão do conhecimento, como a

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ABSOLAR, entre distribuidoras e empresas instaladoras (projeto “Bônus Fotovoltaico” entre CELESC e ENGIE). Ressalta-se as discussões realizadas pelos diferentes órgãos e empresas do setor para debater o crescimento da fonte e parceria firmada pelo Green Silicon para verticalização da cadeia.

Em relação ao comparativo feito com os países considerados estado da arte da indústria fotovoltaica, pode-se dizer que o Brasil começa a experimentar um aumento de empresas no setor de montagem de módulos e interesse no segmento de fabricação de células, porém a capacitação técnica, domínio tecnológico e mão de obra estão aquém do que foi apresentado na China com o apoio alemão.

Salienta-se que, o levantamento dos processos chave que compõem a cadeia produtiva fotovoltaica foi fundamental para entender a indústria fotovoltaica, então, a partir da sintetização do funcionamento do sistema com a utilização das funções do sistema tecnológico de inovação, pode-se diagnosticar a cadeia produtiva fotovoltaica com o desempenho e descrição de cada função.

A aplicação das funções de inovação levou a identificação de barreiras e indutores, onde destacam-se as tributações vigentes, que não traduzem o potencial de desenvolvimento do país, apresentando-se com muitos entraves e falta de uma legislação específica para o setor, em contraste com a crescente participação da energia solar em leilões de energia, fato que atraiu e tem perspectiva de atrair mais empresas para o país, inclusive com interesse de fabricação de células fotovoltaicas.

Dentre as recomendações para trabalhos futuros, destaca-se o estudo de realização de financiamento também para a geração distribuída, dado que o foco do BNDES é em geração centralizada. Além disso, salienta-se a utilização das informações referentes ao crescimento de importações e perspectivas de inserção de novas indústrias, bem como alterações recentes e previstas nas legislações para composição de modelos de dinâmicas de sistemas, baseados em curva-S com a utilização de modelos de previsão. Destaca-se também a importância para a utilização em trabalhos de taxa de análise de retorno de investimento.

Finalmente, destaca-se a importância do estabelecimento da indústria de energia solar fotovoltaica para o desenvolvimento socioeconômico do país, com seu potencial de geração de empregos, além da diversificação da matriz energética, diminuição da dependência hidrelétrica e garantia dos recursos naturais.

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