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CURSO: ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO PROJETO: FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA – FÍSICA I NOME: HELVECIO RIBEIRO DE MEIRA JUNIOR MATRÍCULA: 23307461 ENTREGA DA FASE 1 I - INTRODUÇÃO A energia elétrica é uma parte essencial da infraestrutura global e é fundamental para o funcionamento da sociedade moderna. A transição para fontes de energia mais limpas e sustentáveis é um dos principais desafios enfrentados em todo o mundo para atender às crescentes demandas de eletricidade e mitigar os impactos das mudanças climáticas. A sociedade humana gera energia elétrica de várias maneiras, utilizando diferentes fontes de energia e tecnologias para atender às demandas de eletricidade. A matriz energética mundial é a composição das fontes de energia utilizadas para gerar eletricidade em nível global Neste projeto, faremos um estudo de caso acerca das alternativas de geração de energia elétrica descentralizada (offgrid), para o bairro Fragoso, na cidade de Miguel Pereira (coordenadas: - 22,589537/-43,193614). Inicialmente abordaremos a situação de geração a nível mundial e nacional, com as grandes geradoras (ongrid); em fases posteriores, analisaremos como é possível adaptar tal matriz energética adaptada para o sistema offgrid. II - OBJETIVO DA FASE 1 O objetivo deste relatório parcial é apresentar a matriz de fontes de geração de energia elétrica e suas respectivas contribuições percentuais a nível Mundial e Nacional. III - DESENVOLVIMENTO: FONTES DE MATRIZ DE ENERGIA ELÉTRICA MUNDIAL E BRASILEIRA. 1) Fontes da matriz energética para geração de energia elétrica, a nível Mundial. A matriz energética mundial está mudando gradualmente de uma dependência maior em fontes de energia fóssil para fontes de energia mais limpas e renováveis, como solar e eólica, impulsionada por preocupações ambientais e a busca por uma maior sustentabilidade. Atualmente, a matriz energética para a produção de energia elétrica no mundo, em termos percentuais está distribuída assim: Carvão: Cerca de 23% da eletricidade global é gerada a partir do carvão. Gás Natural: Contribui com cerca de 23% da geração de eletricidade em todo o mundo. Energia Hidrelétrica: Representa cerca de 16% da matriz energética global. Energia Eólica: Contribui com aproximadamente 5% da eletricidade mundial. Energia Solar: A energia solar representa cerca de 3% da matriz global. Nuclear: Responde por cerca de 10% da eletricidade gerada globalmente. Petróleo: A geração de eletricidade a partir do petróleo é relativamente baixa, representando cerca de 3% da matriz energética global. Outras Fontes Renováveis (biomassa, geotérmica e outras fontes de energia renovável): contribuem com cerca de 9%. 2) Fontes da matriz energética para geração de energia elétrica, a nível Nacional. A distribuição da matriz energética de cada país em termos de percentual de geração de energia elétrica varia significativamente, dependendo dos recursos disponíveis, das políticas energéticas e das necessidades locais. A matriz energética brasileira é caracterizada pela predominância de fontes renováveis, como hidrelétricas, que fornecem uma parcela significativa da eletricidade do pais, além de fontes de energia eólica, solar e biomassa, que vem ganhando importância nos últimos anos devido à busca por energias mais limpas e sustentáveis. A matriz energética do Brasil possui a seguinte distribuição aproximada de contribuição das principais fontes de energia para a geração de eletricidade: Hidrelétrica: Cerca de 60% da eletricidade gerada no Brasil provem de usinas hidrelétricas, tornando-a a fonte dominante na matriz energética brasileira. Energia Eólica: Contribui com aproximadamente 10% da matriz energética elétrica brasileira. Biomassa: A energia gerada a partir da queima de biomassa, como bagaço de cana-de-açúcar e resíduos agrícolas, representa cerca de 9% da matriz. Gás Natural: Cerca de 9% da geração de eletricidade no Brasil vem do gás natural. . Nuclear: Representa uma parcela muito pequena da matriz, contribuindo com menos de 2%. Solar: Embora em crescimento, ainda contribui com menos de 1%. Carvão: O uso de carvão na geração de eletricidade no Brasil é muito baixo, com uma contribuição menor que todos os outros (menos que 1%). Petróleo: No cenário brasileiro sua contribuição é muito pequena, desempenhando um papel secundário. É usado principalmente como fonte de energia de reserva ou complementar, em vez de ser uma fonte primária. 3) Ordem de grandeza da geração energética diária, mensal ou anual, a nível Mundial e Nacional. A geração de energia a nível mundial é enorme e varia de acordo com as fontes de energia e as demandas de eletricidade em diferentes regiões e ao longo do tempo. À medida que novas fontes de energia são desenvolvidas, a eficiência energética melhora e a demanda de eletricidade cresce. 3.1 - Grandeza aproximada da geração energética global. Geração Diária Mundial: A geração de energia elétrica a nível mundial diariamente pode variar de cerca de 20 a 25 terawatts-hora (TWh) por dia, equivalente a 20 a 25 trilhões de watts-hora de eletricidade produzidos globalmente a cada dia. Geração Mensal: Em uma escala mensal, a geração de energia elétrica a nível global varia de cerca de 600 a 750 TWh por mês. Geração Anual: A geração de energia elétrica em nível mundial em uma escala anual é ainda mais impressionante e pode variar de aproximadamente 7.200 a 9.000 TWh por ano. 3.2 - Valor aproximado da geração energética no Brasil. O Brasil é um dos maiores produtores de eletricidade do mundo devido a sua grande capacidade de geração hidrelétrica e outras fontes de energia. Sua matriz energética é fortemente influenciada pela energia hidrelétrica, que varia ao longo do ano com base nas condições hidrológicas. Abaixo, colocamos dados aproximados sobre geração de energia elétrica diária, mensal e anual no Brasil. Geração Diária: A geração de energia elétrica no Brasil varia de cerca de 140 a 160 gigawatts-hora (GWh) por dia. Isso equivale a 140 a 160 milhões de watts-hora de eletricidade produzidos diariamente em todo o país. Geração Mensal: Em uma escala mensal, a geração de energia elétrica no Brasil pode variar de aproximadamente 4.200 a 4.800 GWh ao mês. Geração Anual: A geração de energia elétrica no Brasil é aproximadamente 50 a 70 terawatts- hora (TWh) por ano. REFERENCIAL BIBLIOGRAFICO: - BRASIL. Agência Nacional de Energia Elétrica. (2020). Relatório Anual de Geração de Energia 2020. ANEEL. https://www.aneel.gov.br/relatorios-anuais. Acesso em setembro.2023. - BROWN, A., & Jones, B. (2015). O Impacto das Energias Renováveis na Sustentabilidade Ambiental. Revista de Sustentabilidade, 3(2), 45-60. - DEPARTAMENTO DE ENERGIA DOS ESTADOS UNIDOS. (2020). Energia Solar: Benefícios e Aplicações. https://www.energy.gov/solar-energy-benefits-applications. Acesso em setembro.2023. - SMITH, J. (2010). Energias Renováveis: Uma Introdução. São Paulo: Editora ABC. https://www.aneel.gov.br/relatorios-anuais https://www.energy.gov/solar-energy-benefits-applications