A Iluminação Pública (IP) é uma infraestrutura essencial para garantir o bem-estar e a qualidade de vida das pessoas que vivem em áreas urbanas e rurais, proporcionando, entre outros benefícios, segurança, visibilidade, e embelezamento das áreas públicas. No Brasil, esse serviço de grande alcance que beneficia cerca de 94% da população é uma responsabilidade municipal e, apesar de sua importância, enfrenta desafios significativos em termos de eficiência energética e custos. Adicionalmente, o consumo de energia elétrica em iluminação pública representa uma parcela considerável do orçamento dos municípios brasileiros dado que 3% a 5% das despesas municipais[1] são comprometidas pela compra de energia elétrica para a iluminação pública. Isso coloca a fatura de iluminação como um dos principais itens de despesa, atrás apenas das folhas de pagamento de pessoal.
Uma solução promissora para reduzir os custos e melhorar a eficiência energética da iluminação pública é a adoção das lâmpadas LED. Essas lâmpadas podem economizar entre 40% e 70% da energia consumida pelas lâmpadas convencionais que poderia resultar em uma economia de cerca de 30%[2] na gestão da iluminação pública. Essa economia não é apenas financeira, mas também ambiental. A substituição das lâmpadas convencionais por LED poderia resultar em uma redução significativa nas emissões de CO2, contribuindo à luta contra a mudança climática, e a sustentabilidade das cidades e povos.
Apesar das vantagens das lâmpadas LED, muitos municípios brasileiros ainda enfrentam obstáculos para investir nessa tecnologia. Um dos desafios é a falta de dados sistematizados sobre o parque de iluminação pública em todo o país. O monitoramento detalhado dos pontos de luz, tipos de lâmpadas e padrões de consumo, permitiria uma tomada de decisão mais informada e auxiliaria na identificação de áreas prioritárias para a modernização. Dados atualizados são cruciais para impulsionar investimentos eficazes e otimizar a eficiência energética em todo o país. Em função disso, não é trivial identificar os municípios com maior potencial de eficiência energética na iluminação pública, com a finalidade de orientar os esforços das políticas públicas e as necessidades de financiamento para projetos de eficiência energética.
Metodologia
Desta forma, o BID desenvolveu, em coordenação com a Secretaria de Infraestrutura e Médio Ambiente do Estado de São Paulo (SIMA), uma metodologia para estimação do potencial de eficiência energética da iluminação pública com base em dados públicos das características socioeconômicas dos municípios. A finalidade é classificar os municípios paulistas de acordo com o nível de eficiência estimada de seu parque de iluminação pública e identificar os municípios com maiores oportunidades para investimentos no setor. Esta metodologia de estimação do nível de eficiência energética na iluminação pública municipal pode ser aplicada em qualquer outro estado brasileiro que possua as informações socioeconômicas básicas necessárias.
Para maiores detalhes sobre a metodologia desenvolvida e sua aplicação nos municípios paulistas pode consultar a publicação do BID: “Avaliação do potencial de eficiência energética na iluminação pública nos municípios paulistas”.
A metodologia desenvolvida consta de duas etapas: (i) a avaliação do potencial de economia por meio da análise de fronteira estocástica e (ii) a classificação dos municípios com base nos resultados obtidos.
Isso também oferece uma avaliação precisa dos potenciais de economia considerando fatores socioeconômicos e geográficos uma vez que utiliza como informações:
- O consumo anual de energia elétrica da iluminação pública no município,
- A população do município,
- A área do município,
- O Indice de Desenvolvimento Humano Municipal.
Adicionalmente, escolheu-se a utilização da análise de fronteira estocástica para eliminar os efeitos não gerenciáveis, proporcionando estimativas mais acuradas do potencial de economia.
A fronteira é determinada por uma função que estabelece o consumo mínimo de energia necessário para atender a iluminação pública de um município, considerando a população. Os pontos acima da fronteira representam uma menor eficiência no consumo, enquanto os pontos na fronteira indicam eficiência. O potencial de economia é medido pela distância entre o ponto que se encontra o consumo de um determinado município e o nível que deveria ter o município na fronteira em função de sua população, e o índice de eficiência é dado pela razão do consumo mínimo estimado e o consumo atual.
Estudo de caso e resultados
A metodologia foi aplicada ao estudo de caso dos municípios do Estado de São Paulo, que graças aos esforços desenvolvidos pela SIMA, apresentam uma base harmonizadas de dados históricos do consumo de energia elétrica a nível municipal, entre 2016 e 2020 (SIMA/SP, 2021). Em termos agregados a metodologia proposta estimou um potencial de redução do consumo na iluminação pública da ordem de 1.249 GWh/ano no Estado de São Paulo, o que seria equivalente a uma economia anual de R$ 348,68 milhões, sendo que a maior parte deste potencial se encontra nos municípios com população entre 50 mil e 500 mil habitantes. A exploração deste potencial implicaria na substituição de cerca de 2,9 milhões de lâmpadas convencionais por lâmpadas LED mais eficientes em todo o Estado de São Paulo.
Através dos índices de eficiência para os 645 municípios do Estado de São Paulo nos anos de 2016 e 2020, foi criado um mapa onde cada círculo representa um município, e o tamanho é proporcional à população. São Paulo tem o maior círculo, indicando uma economia de energia de 12,83%, com ligeiro aumento da eficiência de 2016 (0,86) para 2020 (0,87).
Mapa de classificação de oportunidades de eficiência energética dos municípios.
A média de potencial para os 645 municípios é cerca de 39,58%, com maiores potenciais no lado direito (por exemplo, Ilha Comprida com 73% e Guararema com 69,24%). No lado esquerdo estão municípios com índices de eficiência maiores ou menor potencial de economia, como Jambeiro, que já substituiu todas as lâmpadas convencionais por LED, resultando em economia estimada de apenas 0,14%.
Em resumo, a metodologia desenvolvida pelo BID permite a classificação dos municípios com base em seu potencial de eficiência energética na iluminação pública, revelando oportunidades de investimento e modernização, com os quadrantes “Oportunidades” e “Potenciais” tendo o maior potencial de economia de energia. Adicionalmente, a metodologia também aponta os municípios que já possuem níveis elevados de eficiência em iluminação pública e por isso apresentam reduzido potencial de economia, quadrantes “Eficientes” e “Ameaças”. Essas descobertas oferecem insights valiosos para formuladores de políticas públicas, tomadores de decisão e partes interessadas priorizarem ações e investimentos para melhorar a eficiência energética na iluminação pública, neste caso nos municípios de São Paulo, mas com a possibilidade de fazer extensível a aplicação metodológica a outros estados no Brasil.
[1] Meyer et al. (2017)
[2] Procel (2016)
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