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13 de dezembro de 2021 Energia Termoelétrica S e m in á ri o T e m á ti c o Apresentação: Alanny Melo (Geóloga) Anna Karollynna (Eng. Mecânica) Diógenys Henriques (Geográfo) Hudson Moura (Gestor Ambiental) Promoção: Especialização em Gestão Ambiental Disciplina: Recursos Naturais e Energia Prof.: Augusto Cesar Fialho Wanderley Campus Natal Central ROTEIRO DA APRESENTAÇÃO CONTEXTO INTRODUTÓRIO; POTENCIAL ENERGÉTICO; CAPACIDADE INSTALADA; PRINCIPAIS COMPONENTES DA UTE; VANTAGENS E DESVANTAGENS DA UTE; EXEMPLOS DE UTE; CONSIDERAÇÕES FINAIS. Fonte: br.depositphotos.com Ilustração: Usina Termoelétrica No Brasil, durante muito tempo a geração de energia se deu quase que exclusivamente por usinas hidrelétricas, mesmo durante períodos hidrológicos adversos; Por diversas razões conjunturais, houve a necessidade de se expandir e adicionar novas fontes produtoras ao Sistema Interligado Nacional (SIN); Neste momento, começou-se a pensar em termelétricas e hoje elas representam um importante fator de integração entre o Sistema Elétrico Brasileiro. LAWSON; PEREIRA, 2017. CONTEXTO INTRODUTÓRIO Ilustração: Relação Planeta-Natureza- Energia-Vida Fonte: autossustentavel.com No Brasil há 50 usinas desse tipo que correspondem a menos de 10% de toda a energia produzida no país, entretanto, atende as demandas emergenciais do país de maneira estratégica; Por exemplo, nos momentos de seca marcado pela diminuição da energia produzida nas usinas hidrelétricas. VIEGAS, et al., 2016. CONTEXTO INTRODUTÓRIO Ilustração: Relação Planeta-Natureza- Energia-Vida Fonte: Brasil Escola UOL A implantação de novas usinas térmicas está associada às seguintes razões: (i) lograr uma localização mais próxima às áreas de maior crescimento de carga; (ii) suprir energia nos períodos em que o sistema mais precisa; (iii) capacidade de modulação diária; (iv) independência das condições climáticas; (v) baixo impacto ambiental; (vi) prazo curto de implantação; (vii) custos de investimento mais baixo. CONTEXTO INTRODUTÓRIO Ilustração: Representação de uma UTE Fonte: escolaeducacao.com.br POTENCIAL ENERGÉTICO NO MUNDO Anuário Estatístico de Energia Elétrica - EPE/2021 Potencial no ano de 2018: 16.137.000.000 MW POTENCIAL ENERGÉTICO 21237 1 19982 0 Potência para uso no Brasil (MW) SP e/ou APE BOLETIM DIÁRIO DE OPERAÇÃO - ONS/2021 146,05 0 151,2 1 Potência para uso no RN (MW) 2019 2020 CAPACIDADE INSTALADA NO MUNDO 4209000 2044831 2288043 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000 MW Capacidade instalada em MW }Carvão 2018 2019 2020 (estimativa) CAPACIDADE INSTALADA NO BRASIL SP - Serviço Público / Public Service · PIE - Produção Independente de Energia / Independent Energy Producer · APE - Autoprodução de energia / Self-producer BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL - EPE/2021 21237 1 19982 0 TOTAL 2019: 41.219 MW SP e/ou APE 22827 1 20230 0 TOTAL 2020: 43.057 MW SP e/ou APE CAPACIDADE INSTALADA NO RN SP - Serviço Público / Public Service · PIE - Produção Independente de Energia / Independent Energy Producer · APE - Autoprodução de energia / Self-producer BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL - EPE/2021 442 1 66 0 TOTAL 2020: 509 MW SP e/ou APE 442 1 66 0 TOTAL 2019: 509 MW SP e/ou APE UTE: ⚫ Baía Formosa ⚫ Estivas ⚫ Vale do Açú ⚫ Potiguar ⚫ Potiguar III PRINCIPAIS COMPONENTES DA UTE Caldeira: as caldeiras utilizam a energia química liberada pelo processo de combustão de algum tipo de combustível e provoca a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor, a uma pressão elevada. Chaminé: libera os gases produzidos pela queima dos combustíveis. Turbina: aproveita a energia do vapor da água que gira suas pás, recebendo energia mecânica. Ilustração: Esquema de funcionamento de uma UTE Fonte: coladaweb.com PRINCIPAIS COMPONENTES DA UTE Condensador: responsável por condensar o vapor da água que movimentou a turbina, fazendo-o voltar ao seu estado inicial, ou seja liquido. Gerador: transforma a energia mecânica da turbina em energia elétrica. Bombas de água: responsáveis pela movimentação da água por todo o sistema gerador. Ilustração: Esquema de funcionamento de uma UTE Fonte: coladaweb.com PRINCIPAIS COMPONENTES DA UTE VÍDEO MOSTRANDO O FUNCIONAMENTO DA UTE https://www.youtube.com/watch?v=02B3djALYqM https://www.youtube.com/watch?v=02B3djALYqM VANTAGEM DESVANTAGEM ➢ O carvão mineral é o combustível mais utilizado, é abundante e possuí custos menores; ➢ Ocupam uma área pequena; ➢ Possuem nível de produtividade duas vezes maiores comparado com as usinas hidrelétricas; ➢ Podem ser construída próxima aos consumidores; ➢ O gás natural pode ser usado como matéria prima. ➢ É uma excelente alternativa para países que não dispõem de outras fontes de energia. ➢ As fontes de energia utilizada não são renováveis; ➢ Emissões de muitos poluentes; ➢ Alto consumo de água; ➢ O preço final que chega para os consumidores são elevados; ➢ Possuí alto custo de operação – combustíveis; ➢ Transmite chuva ácida; ➢ Contribui para o efeito estufa. ➢ Alto custo de manutenção. X Usina Termelétrica Porto de Sergipe I A maior termelétrica em operação no Brasil; Maior investimento privado já realizado em Sergipe, orçado em R$ 5 bilhões, a Usina Termoelétrica (UTE); Com 1,5 mil MW de capacidade instalada e movida a gás natural; A linha de transmissão possui 33 km de extensão, se conecta ao SIN (Sistema Interligado Nacional); EXEMPLOS DE UTE NO BRASIL Ilustração: Obra da Usina Termoelétrica Porto de Sergipe I. Fonte: celse.com.br/br/ute-porto-de- sergipe-i É considerada a maior usina da América Latina em seu segmento, com potência de 1551 MW; Segundo a central elétrica, o empreendimento é capaz de atender 15% da demanda de energia do Nordeste; A receita anual, menos os custos operacionais previstos, são estimados em R$ 1,1 bilhão; As receitas previstas ao longo da vida do projeto, sem ajuste inflacionário, deverão totalizar R$ 27,5 bilhões. EXEMPLOS DE UTE NO BRASIL Ilustração: Usina Termoelétrica Porto de Sergipe I. Fonte: celse.com.br/br/ute-porto-de- sergipe-i Usina Termelétrica do Vale do Açu A Usina Termelétrica do Vale do Açu Jesus Soares Pereira (UTE JSP), mais conhecida como Termoaçu; A Usina Vale do Açu tem potência instalada de 323 MW; A termelétrica foi inaugurada em 19 de setembro de 2008 pelo então presidente Luiz Inácio Lula da Silva; Com investimentos da Petrobras (80%) e do grupo Iberdrola, atual Neoenergia (20%); A usina é capaz de suprir mais da metade da necessidade energética do estado potiguar; EXEMPLOS DE UTE NO RN Ilustração: Mapa do Rio Grande do Norte com destaque, para o município de Alto do Rodrigues. Fonte: Gurgel et al., 2011. A energia que é produzida vai para o sistema de distribuição, a Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF); A usina não produz gases tóxicos ou do efeito estufa, devido à eficiência no processo de combustão utilizado, a queima de gás; A usina também tem uma estação de tratamento, que devolve, a água do rio Açu utilizada nas caldeiras em outro ponto diferente do da coleta; Os riscos maiores são: os ruídos, as altas temperaturas e pressões (riscos físicos), os compostos de petróleo, o gás e as substâncias utilizadas no tratamento de águas e efluentes, como o ácido sulfúrico (riscos químicos). EXEMPLOS DE UTE NO RN Ilustração: Caldeiras e chaminés da Termoaçu, Alto do Rodrigues (RN). Fonte: Gurgel et al., 2011. CONSIDERAÇÕES FINAIS CUSTO BENEFÍCIO? Fonte: super.abril.com.br ENERGIA LIMPA, NÃO POLUENTE? Fonte: blog.waycarbon.com ALTERIMA. Componentes de Usinas Hidrelétricas. Disponível em: http://www.alterima.com.br/post/7/componentes-de-usinas-hidreletricas. Acesso em: 10 dez. 2021. BalançoEnergético Nacional 2021. Disponível em: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados- abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-2021. Acesso em: 10 Dez./2021. BATISTA, Carolina. Usina termelétrica. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/usina-termoeletrica/. Acesso em: 10 dez. 2021 Boletim Diário de Operação, ONS/2021. Disponível em: http://sdro.ons.org.br/SDRO/DIARIO/index.htm. Acesso em: 10 Dez./2021. GURGEL, Cinthya Antonia Vieira et al. IMPACTOS DE EXTRAÇÃO DO PETRÓLEO (ÓLEO E GÁS) NO RIO GRANDE DO NORTE, NA REGIÃO DO ALTO DO RODRIGUES/RN. HOLOS, [S.l.], v. 3, p. 130-147, ago. 2013. ISSN 1807-1600. Disponível em: <https://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/715>. Acesso em: 9 dez. 2021. doi:https://doi.org/10.15628/holos.2013.715. LAWSON, A.; PEREIRA, G. Termelétrica e seu papel na matriz energética brasileira. Caderno de Opinião – FGV Energia. Fev. 2017. Disponível em: https://bibliotecadigital.fgv.br/dspace/bitstream/handle/10438/20398/Coluna%20Opiniao%20Fevereiro%20- %20Termeletricas%20-%20Andre%20e%20Guilherme.pdf. Acesso em: 11 Dez./2021. REFERÊNCIAS https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-2021 http://sdro.ons.org.br/SDRO/DIARIO/index.htm https://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/715 https://doi.org/10.15628/holos.2013.715 https://bibliotecadigital.fgv.br/dspace/bitstream/handle/10438/20398/Coluna%20Opiniao%20Fevereiro%20-%20Termeletricas%20-%20Andre%20e%20Guilherme.pdf MATTEDE, Henrique. Usinas termelétricas.: o que são e como funcionam?. O que são e como funcionam?. Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/usinas-termeletricas-o-que-sao-e-como-funcionam/. Acesso em: 10 dez. 2021. STUCHI, Gabriel Augusto Domingos et al. Geração Termelétrica: principais componentes e tipos de centrais termelétricas. 2015. 147 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Elétrica, Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de São Carlos, São Carlos, 2015. TODA MATÉRIA. Energia Termoelétrica. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/energia-termoeletrica/. Acesso em: 11 Dez./2021. Usina Termoelétrica Porto de Sergipe. Disponível em: https://celse.com.br/br/ute-porto-de-sergipe-i. Acesso em: 10 Dez./2021. VIEGAS, T. et al. Impactos das políticas públicas na expansão da utilização do gás natural na geração termelétrica do Brasil. Anais... X Congresso Brasileiro de Planejamento Energético. Gramado-RS, 2016. Disponível em: http://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/05_xcbpe0201.pdf. Acesso em: 11 Dez./ 2021. WEB, Cola da. Usina termelétrica. Disponível em: https://www.coladaweb.com/geografia/fontes-de-energia/usina- termoeletrica. Acesso em: 10 dez. 2021. REFERÊNCIAS https://www.todamateria.com.br/energia-termoeletrica/ https://celse.com.br/br/ute-porto-de-sergipe-i http://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/05_xcbpe0201.pdf
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