PEQUENAS CENTRAIS HIDROELÉTRICAS N2

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PEQUENAS CENTRAIS HIDROELÉTRICAS (PCHS) – N2
1 - Leia o excerto a seguir:
 
“O problema do despacho econômico, representado por DE, consiste em alocar a demanda total entre as unidades geradoras de tal forma que os custos de proteção sejam minimizados. Cada unidade geradora tem um custo de produção distinto, o qual depende da fonte de energia primária utilizada para gerar eletricidade”.
GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. Sistemas de energia elétrica: análise e operação. Tradução e revisão técnica de Antonio Padilha Feltrin, José Roberto Sanches Mantovani e Rubén Romero. Rio de Janeiro: LTC, 2015.
 
A respeito do despacho econômico, analise as afirmativas a seguir e assinale V
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) Este problema se torna um problema de análise não-linear, onde é preciso que se encontre o ponto ótimo.
II. ( ) As usinas termelétricas têm custo de operação inferior ao das usinas hidrelétricas.
III. ( ) As usinas fotovoltaicas não podem ser usadas como energia firme.
IV. ( ) O uso da energia durante a madrugada cai drasticamente reduzindo o número de usinas funcionando.
R = V, F, V, V.
2 - Uma PCH possuirá 4 turbinas Kaplan, sendo cada uma delas alimentada por uma tubulação forçada de aço (  = 115). O comprimento de cada tubulação será de 1.140 m. A vazão prevista nesta turbina é igual a 58 m 3/s. A altura a montante da usina é de 1.340 m e a jusante tem um valor de 1.290 m. O diâmetro da tubulação foi projetado para ser igual a 3 m. Considerando que a densidade da água é igual a = 1.000 kg/m 3. A fórmula para o cálculo das perdas na adutora é dada por: Hp = 10,643 x x D -4,87 x L. O rendimento da turbina =  0,90 e o rendimento do alternador é igual a =  0,92. Assinale a alternativa que indique qual o valor da potência elétrica final de cada turbina que será um número situado no intervalo entre:
R = Resposta correta. A alternativa está correta, pois a altura bruta disponível é H =
1340 - 1290 = 50 m. A vazão é dada por Q = 28 m 3/s, o diâmetro da tubulação é
dado por D = 8,0 e o comprimento é L = 1.140. Substituindo na fórmula temos que
Hp = 10,643 x x D -4,87 
x L = 10,643 x x 3,0 -4,87 
x 1.140 = 16,21. O trabalho especíco disponível será dado por Yd = g x Hd = 9,81 x
(50 - 16,21) = 331,239 J/kg. A potência disponível será dada por Pd = Q Yd = 1.000 x
58 x 331,239 = 19.211 kW. Agora temos que multiplicar pelos rendimentos das
turbinas, ou seja, a potência nal será igual a = 19.211 x 0,90 x 0,92 = 15.907 kW.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a altura bruta disponível é H = 1340 - 1290 = 50 m. A vazão é dada por Q = 28 m 3/s, o diâmetro da tubulação é dado por D = 8,0 e o comprimento é L = 1.140. Substituindo na fórmula temos que Hp = 10,643 xx D -4,87
x L = 10,643 xx 3,0 -4,87
x 1.140 = 16,21. O trabalho específico disponível será dado por Yd = g x Hd = 9,81 x (50 - 16,21) = 331,239 J/kg. A potência disponível será dada por Pd = Q Yd = 1.000 x 58 x 331,239 = 19.211 kW. Agora temos que multiplicar pelos rendimentos das turbinas, ou seja, a potência final será igual a = 19.211 x 0,90 x 0,92 = 15.907 kW.
R = 12.001 E 18.000 KW
3 - Uma PCH foi projetada para fornecer 25.000 kW de potência. O custo estimado para a implementação desta PCH foi de R$ 30 milhões. Durante o projeto foi estabelecido que 60% da sua potência gerada seria destinado ao ONS (Operador Nacional do Sistema) e os outros 40% seriam negociados junto à CCEE. O valor pago pela ONS pelo kW é de R$ 15,50 e o valor conseguido em um contrato de venda para um consumidor livre foi de R$ 24,20. Baseado nestas informações, assinale a alternativa que indique qual o tempo para a usina ser amortizada totalmente, aproximadamente:
R = 5 anos e três meses.
4 - Leia o excerto a seguir:
 
“O caracol de uma usina hidrelétrica é o prolongamento da tubulação forçada. Como o próprio nome indica, o seu formato é o de um caracol e a água, ao percorrê-lo, forma uma espiral e é lançada, por meio das pás diretoras fixas ao caracol, no rotor da turbina. O caracol em turbinas de portes pequeno e médio, normalmente é executado em chapas de aço carbono e em turbinas de grande porte, é executado em concreto e sua seção reta, normalmente, não é circular”.
Simone. G. A. Centrais e Aproveitamentos Hidrelétricos: uma introdução ao Estudo. 1 a Edição. São Paulo: Érica, 2010. p. 100.
 
A respeito do funcionamento de uma usina hidrelétrica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) O caracol na verdade é um túnel feito para diminuir a energia cinética da água.
II. ( ) No término do caracol a água vai encontra uma turbina tipo Francis ou Kaplan.
III. ( ) As pás das turbinas giram mais rápido devido à força vertical promovida pelo caracol.
IV. ( ) O caracol foi baseado no molusco de mesmo nome do mundo animal.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
R = F,V,F,V.
5 -Leia o trecho a seguir:
 
“Um dos instrumentos criados para auxiliar a implantação da redução e limitação de emissões de gases do efeito estufa proposto pelo Protocolo de Kyoto foi o MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo). Esse mecanismo possibilita que um país desenvolvido financie e/ou invista em projetos em países em desenvolvimento como forma de cumprir parte de seus compromissos enquanto fomente o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes nos países em desenvolvimento”.
Godoy, S. G. M. O Protocolo de Kyoto e o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo: Uma Avaliação de suas Possibilidades e Limites. Tese de Mestrado. Pontifícia Universidade Católica de São Paulo PUC/SP, 2005. Disponível em < https://tede2.pucsp.br/bitstream/handle/9177/1/SaraGodoy.pdf> Acesso em 27 mar. 2020.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Os principais projetos que receberam dinheiro do MDL foram PCHs, usinas de biomassa e usinas eólicas.
Porque:
II. São os mais rentáveis economicamente e os países investidores também usufruem da redução das taxas de emissão de carbono através deste mecanismo.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
R = As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
6 - Leia o excerto a seguir:
 
“Os resíduos com melhores perspectivas de aproveitamento advêm da biomassa e de resíduos urbanos, dentre eles os denominados resíduos sólidos urbanos (RSU). Os principais tipos de biomassa usados como fontes energéticas são provenientes de cultivos agrícolas ou da pecuária”.
REIS, L. B. Geração de Energia Elétrica. 3a Edição revisada, ampliada e atualizada. Barueri: Manole, 2017, p. 183.
 
Considerando o apresentado, sobre a geração de energia elétrica a partir da biomassa, analise as afirmativas a seguir:
 
I. A biomassa é uma fonte de energia limpa, com exceção a biomassa formada pela vinhaça.
II. O óleo de dendê e da mamona não podem ser utilizados na produção de energia elétrica.
III. O bagaço de cana-de-açúcar, a palha e a casca de arroz são exemplos de biomassa.
IV. Os resíduos agrícolas são provenientes da mandioca, amendoim, milho, soja.
 
Está correto o que se afirma em:
R = III e IV, apenas.
7 - Leia o excerto a seguir:
 
“O ser humano descobriu, desde épocas imemoriais, que a força da água resultante de um desnível do terreno por onde ela passa produz uma energia capaz de realizar trabalho, e que este trabalho tanto pode ser destrutivo como construtivo. O desenvolvimento tecnológico ao longo do tempo chegou ao seu auge com a construção de um equipamento, a turbina hidráulica, capaz de transformar dois tipos de energia da água em energia mecânica, que é, então, transformada em energia elétrica por meio de geradores elétricos”.
REIS, L. B. Geração de Energia Elétrica. 3a Edição revisada, ampliada e atualizada. Barueri: Manole, 2017, p. 106.
Considerando o excerto apresentado, sobre a produção de energia elétrica, analise as afirmativas a seguir:
 
I. As duas energias da água são a energia cinética e a energia de pressão.
II. A potência do aproveitamento hidrelétricodepende da altura da queda d’água.
III. Os geradores elétricos são conversores eletromecânicos de energia.
IV. A pressão e a altura da queda d’água determinam o tipo de turbina a ser utilizada no empreendimento.
 
Está correto o que se afirma em:
R = Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois as energias a que o texto se refere são as energias cinética e de potencial, a energia de pressão não é utilizada para a geração de energia elétrica para não danificar a turbina. A afirmativa II é verdadeira, a altura da queda e a vazão são fundamentais da definição da potência da PCH. Os geradores elétricos convertem energia mecânica em energia elétrica. A pressão não tem influência na determinação da turbina, os fatores influenciadores são a vazão e a altura da queda d’água.
8 - Uma área rural é cortada por um rio e neste rio tem uma grande cachoeira com um nível a montante de 582 m e a jusante de 354 m. A vazão calculada para a água que chega na cachoeira foi medida como sendo igual a 33 m3/s. Considerando que a densidade da água é igual a  = 1.000 kg/m3, assinale a alternativa que indique qual a potência bruta desta queda d’água é um número compreendido entre o intervalo:
 Resposta correta. A alternativa está correta, pois a altura bruta disponível é H = 582 - 354 = 228 m. O trabalho específico bruto é dado pela energia potencial da água igual a Y = g x H = 9,81 x 228 = 2.236,68. A potência bruta é dada por Pb = x Q x Y = 1000 x 33 x 2.236,38 = 73.800,54 kW.
R = 50.001 e 75.000 kW.
9 - Uma área a ser alegada possui 1,359 10 6 km 3 de volume de água para ser armazenado em 13 km 2. Para facilitar os cálculos, image que o reservatório possui formato cilíndrico. Nesse sentido, assinale a alternativa que indique a altura que o reservatório da PCH vai elevar o nível do rio que é um número entre:
R = Sua resposta está incorreta. A alternativa está correta, pois o volume de um cilindro é dado por V = hr 2, logo 1,359 10 6 = h. Então h = 7,86 10 -3 km, mas a altura de elevação de um rio não pode ser dada em km, então vamos passar este valor para metro que é igual a 7,86 m.
10 - Leia o trecho a seguir:
 
“Ao contrário das centrais termelétricas, as hidrelétricas apresentam incertezas para o fornecimento de energia e para a capacidade de suprir a demanda na ponta, pois dependem das propriedades de certa forma aleatórias das vazões naturais dos rios”.
REIS, L. B. Geração de Energia Elétrica. 3a Edição revisada, ampliada e atualizada. Barueri: Manole, 2017, p. 123.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Estas propriedades aleatórias das vazões dos rios podem ser diminuídas com a construção de reservatórios.
Pois:
II. Estas represas podem acumular a água abundante de períodos chuvosos para serem utilizadas durante o período de secas.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
R = As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
11 -Leia o trecho a seguir:
 
“As PCHs causam impactos bem menores que as grandes centrais hidrelétricas. Ao contrário destas, as pequenas centrais deveriam ser consideradas com empreendimentos com baixo impacto ambiental uma vez que, geralmente são a fio d’água, não requerem a construção de grandes barragens e são normalmente construídas nas cabeceiras dos rios, com pouco impacto à ictiofauna. Entretanto, quando colocadas em trechos de rios planos, a barragem pode trazer impactos à migração de peixes, mas isso pode ser evitado com uma escada para peixes”.
Paletta, F.; Coelho, S.; Ziles, R.; Benedito, R.; Lúcio, G.; Mambelli, R.; Galhardo, C.; Pinho, J. T.; Pereira, E. e Silva, E. P.  Série Energia e Sustentabilidade: Energias Renováveis. Coordenação: José Goldemberg e Francisco Carlos Paletta. São Paulo: Blucher, 2012. p. 55.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Uma PCH é uma fonte de energia renovável porque utiliza a força potencial e cinética da água para gerar energia e ainda assim assim necessita de um EIA .
Porque:
II. Todo empreendimento que se relacione com as águas fluviais é de responsabilidade da União e a construção de um empreendimento desses necessita da autorização emitida pela ANEEL.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
R = A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa
12 -O custo de investimento de uma PCH foi orçado em R$ 15 milhões. Ao se realizar a aprovação ambiental do projeto maiores salvaguardas foram solicitadas pelos órgãos responsáveis e a este custo foi adicionado um valor extra de R$ 3,9 milhões. Na aquisição dos equipamentos o fabricante alegou que o projeto demorou muito para ser inicial e o orçamento inicial que era de R$ 4,5 milhões precisava de um aumento de 18%. Este custo já estava incluso no início do projeto. Depois de todos estes contratempos o CEO do consórcio responsável pelo empreendimento decidiu checar o valor da TIR que foi definido como sendo de 15% totalizando um montante de R$ 2,25 milhões. O empresário quer verificar o valor do seu novo custo para verificar o novo valor previsto para a TIR que será um número entre:
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o custo inicial do empreendimento que era de R$ 15 milhões tinha embutido o custo de equipamentos no valor de R$ 4,5 milhões, totalizando 15 - 4,5 = 10,5 milhões. A este custo devemos somar o acréscimo ambiental de R$ 3,9 milhões, o que totaliza 10,5 + 3,9 = 14,4 milhões. O custo dos equipamentos agora foi alterado para 15% de acréscimo, ou seja 4,5 x 1,15 = 5,175 milhões. O custo total será de 14,4 + 5,175 = 19,575. O valor da TIR será de 2,94 milhões.
R = R$ 2,76 milhões a R$ 3,00 milhões.
13 - Leia o trecho a seguir:
 
“A tomada d’água pode ser de superfície ou afogada, é a estrutura que faz a captação da água de montante e a conduz ao sistema de adução, regula a vazão de entrada, por via de pórticos de manobra e obstrui, via dispositivos, como grades os detritos, folhas e galhos carreados pelo curso d’água”.
OLIVEIRA, B. A. de. Conhecendo os componentes de uma usina hidrelétrica. Contribuições Professor Zulcy de Souza. São Paulo: Oficina de Textos, 2017. p. 15
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Este sistema é de fundamental importância nas PCHs que devem ser construídas na região amazônica.
Porque:
II. É a melhor forma que galhos e o peixes não entrem no caracol e danifiquem o equipamento ou sejam mortos por ele.
 
A seguir, assinale a alternativa correta
R = As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
14 - Leia o excerto e analise a figura a seguir:
 
“A repotenciação pode ser definida como uma intervenção ou conjunto de intervenções nas estruturas, circuitos hidráulicos e equipamentos eletromecânicos envolvidos no processo de conversão energética de um empreendimento hidrelétrico já construído, com ganho simultâneo de potência e rendimento, conciliados com benefícios econômicos e sócio-ambientais”.
Oliveira, M. A. Modelo para análise da viabilidade técnica, econômica e ambiental da repotenciação de pequenas centrais hidrelétricas. 11ª Conferência de PCH discute Perspectivas para o mercado. Revista Hidro & Hydro - PCH Notícias & Ship News, UNIFEI/CERPCH. Itajubá, vol. 74, n 3, ps 5 - 10, jul./set. 2017. p. 5.
 
 
Fonte: https://br.123rf.com/stock-photo/usina_hidrel%C3%A9trica.html?oriSearch=pch+ant%C3%B4nio+brennand&sti=objxai67vqruw52nh1%7C&mediapopup=122478778
ID da imagem: 122478778
A figura mostra um equipamento antigo de uma PCH. Considerando o apresentado, sobre a o retrofit de antigas PCHs, analise as afirmativas a seguir:
 
I. A repotenciação aumenta a capacidade de produção de energia elétrica da usina.
II. A repotenciação torna a usina mais segura por instalar o controle automático nos equipamentos.
III. A repotenciação é a melhor alternativa à construção de novas usinas.
IV. A repotenciação das usinas exige o reforço nas linhas de transmissão.Está correto o que se afirma em:
R = I, II e IV, apenas.
PEQUENAS CENTRAIS HIDROELÉTRICAS (PCHS)
 
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N2
 
 
1 
-
 
Leia o excerto a seguir
:
 
 
 
“O problema do despacho econômico, representado por DE, consiste em alocar a 
demanda total entre as unidades geradoras de tal forma que os custos de proteção 
sejam minimizados. Cada unidade geradora tem um custo de produção distinto, o qual 
depende da font
e de energia primária utilizada para gerar eletricidade”
.
 
GÓMEZ
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EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C.
 
Sistemas de energia elétric
a
: 
análise e operação. Tradução e revisão técnica de Antonio Padilha Feltrin, José Roberto 
Sanches Mantovani e Rubén Romer
o. Rio de Janeiro: LTC, 2015
.
 
 
 
A respeito do despacho econômico, analise as afirmativas a seguir e assinale
 
V
 
para a(s) Verdadeira(s) e
 
F
 
para a(s) Falsa(s)
.
 
 
 
I. ( ) Este problema se torna um problema de análise não
-
linear, onde é preciso que se 
encontre
 
o ponto ótimo
.
 
II. ( ) As usinas termelétricas têm custo de operação inferior ao das usinas hidrelétricas
.
 
III. ( ) As usinas fotovoltaicas não podem ser usadas como energia firme
.
 
IV. ( ) O uso da energia durante a madrugada cai drasticamente reduzindo o
 
número de 
usinas funcionando
.
 
R = 
V, F, V, V
.
 
 
2 
-
 
Uma PCH possuirá 4 turbinas Kaplan, sendo cada uma delas alimentada por uma 
tubulação forçada de aço (
 
 
= 115). O comprimento de cada tubulação será de 1.140 
m. A vazão prevista nesta turbina é igual a 58 m
 
3
/s. A altura a montante da usina é de 
1.340 m e a jusante tem um valor de 1.290 m. O diâmetro da tubulação foi projetado 
para ser igual a 3 m. Considerando que a densidade da água é igual a
 
= 1.000 kg/m
 
3
. 
A fórmula para o cálculo das perdas na adutora é dada por: Hp = 10,643 x
 
x D
 
-
4,8
7
 
x L. O rendimento da turbina
 
=
 
 
0,90 e o rendimento do alternador é ig
ual a
 
=
 
 
0,92. Assinale a alternativa que indique qual o valor da potência elétrica final de 
cada turbina que será um n
úmero situado no intervalo entre
:
 
R = 
Resposta correta. A alternati
va está correta, pois a altura bruta disponível é H =
 
1340 
-
 
1290 = 50 m. A vazão é dada por Q = 28 m
 
3
/s, o diâmetro da tubulação é
 
dado por D = 8,0 e o comprimento é L = 1.140. Substituindo na fórmula temos que
 
Hp = 10,643 x
 
 
x D
 
-
4,8
7
 
 
x L = 10,643 x
 
 
x 3,0
 
-
4,8
7
 
 
x 1.140 = 16,21. O trabalho especí
?
co disponível será dado por Yd = g x Hd = 9,81 x
 
(50 
-
 
16,21) = 331,239 J/kg. A potência disponível será dada por Pd =
 
 
?
Q Yd = 1.000 x
 
58 x 331,239 = 19.211 kW. Agora temos que multiplicar pelos rendimentos das
 
PEQUENAS CENTRAIS HIDROELÉTRICAS (PCHS) – N2 
 
1 - Leia o excerto a seguir: 
 
“O problema do despacho econômico, representado por DE, consiste em alocar a 
demanda total entre as unidades geradoras de tal forma que os custos de proteção 
sejam minimizados. Cada unidade geradora tem um custo de produção distinto, o qual 
depende da fonte de energia primária utilizada para gerar eletricidade”. 
GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. Sistemas de energia elétrica: 
análise e operação. Tradução e revisão técnica de Antonio Padilha Feltrin, José Roberto 
Sanches Mantovani e Rubén Romero. Rio de Janeiro: LTC, 2015. 
 
A respeito do despacho econômico, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Este problema se torna um problema de análise não-linear, onde é preciso que se 
encontre o ponto ótimo. 
II. ( ) As usinas termelétricas têm custo de operação inferior ao das usinas hidrelétricas. 
III. ( ) As usinas fotovoltaicas não podem ser usadas como energia firme. 
IV. ( ) O uso da energia durante a madrugada cai drasticamente reduzindo o número de 
usinas funcionando. 
R = V, F, V, V. 
 
2 - Uma PCH possuirá 4 turbinas Kaplan, sendo cada uma delas alimentada por uma 
tubulação forçada de aço ( = 115). O comprimento de cada tubulação será de 1.140 
m. A vazão prevista nesta turbina é igual a 58 m 
3
/s. A altura a montante da usina é de 
1.340 m e a jusante tem um valor de 1.290 m. O diâmetro da tubulação foi projetado 
para ser igual a 3 m. Considerando que a densidade da água é igual a = 1.000 kg/m 
3
. 
A fórmula para o cálculo das perdas na adutora é dada por: Hp = 10,643 x x D 
-
4,87
 x L. O rendimento da turbina = 0,90 e o rendimento do alternador é igual a 
= 0,92. Assinale a alternativa que indique qual o valor da potência elétrica final de 
cada turbina que será um número situado no intervalo entre: 
R = Resposta correta. A alternativa está correta, pois a altura bruta disponível é H = 
1340 - 1290 = 50 m. A vazão é dada por Q = 28 m 
3
/s, o diâmetro da tubulação é 
dado por D = 8,0 e o comprimento é L = 1.140. Substituindo na fórmula temos que 
Hp = 10,643 x x D 
-4,87
 
x L = 10,643 x x 3,0 
-4,87
 
x 1.140 = 16,21. O trabalho especí?co disponível será dado por Yd = g x Hd = 9,81 x 
(50 - 16,21) = 331,239 J/kg. A potência disponível será dada por Pd = ?Q Yd = 1.000 x 
58 x 331,239 = 19.211 kW. Agora temos que multiplicar pelos rendimentos das