1a Matriz Energética Bras I

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FONTES DE ENERGIA, NÃO RENOVÁVEIS e RENOVÁVEIS 
Fontes Não Renováveis: 
 Carvão vegetal
 Nuclear, 
 Petróleo
 Gás natural.
Fontes Renováveis: 
 Hidráulica
 Eólica
 Solar
 Biomassa
 Geotérmica
 Oceânica e mares
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BRAZILIAN ELECTRICAL ENERGY DATA-TWh 
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RETRATO DO SETOR ELÉTRICO:
-MW
Fontes: Aneel/PSE Consultoria/Abrace- O Globo-29/11/2009
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CUSTO DE GERAÇÃO POR FONTE: 2009 
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Matriz Energética: 2006-2016-2030. Cenários
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Crecimento Mundo x Brasil: cenários
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Sistema Interligado Nacional Expansão -2015:
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Expansão das Interligações Elétricas(2015-2030):
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VISTA AÉREA-2009: Obras da UHE STO. ANTÔNIO-RIO MADEIRA-3150 MW
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Modelo Reduzido da UHE Jirau
Usina Jirau terá modelo reduzido na França: Construção está prevista para começar neste mês, 10/2009, no Instituto Sogreah, referência mundial no assunto. O Instituto Sogreah, em Grenoble na França, construirá o modelo reduzido da Usina Hidrelétrica Jirau, que terá o objetivo de analisar o transporte de sedimentos, material flutuante e submerso, além da movimentação de ovos, larvas e juvenis de peixes ao longo do rio Madeira. A construção terá início ainda em outubro, com duração prevista de três meses. 
Ensecadeiras de Jirau
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Rede Básica de M.Gerais
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S E P Moderno
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Rio Madeira: alternativa + 600 kV-cc
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Conexão das UHE do Rio Teles Pires
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Referencial, 500 kV, para Belo-Monte
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Evolução do PIB por Setor: Brasil
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Evolução do Número de Veículos: Brasil
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Crescimento Demográfico Brasileiro
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Consumo de Gasolina (milhares de m3)
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Consumo de Óleo Diesel (milhares de m3)
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Consumo, óleo combustível (milhares de m3)
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Gás Liquefeito-GLP (milhares de m3)
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Gasodutos da A . do Sul-GN
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Cadeia de Bioenergia:
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Produção Brasileira de Cana e Derivados:
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Cadeia da Cana de Açucar:
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Consumo de Bagaço de Cana (tep)
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Consumo de Biocombustíveis (milhares de m3)
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Potencial de Geração das Usinas Nucleares:
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1883: entrada em operação da primeira usina de energia elétrica da América Latina, chamada Hidrelétrica de Ribeirão do Inferno, construída em Diamantina (MG) e destinada ao uso privativo de uma mineradora;
1884: considerada como um bem de utilidade pública, concessão para a exploração da iluminação pública, D. Pedro II a Thomas Edison: 39 lâmpadas em ruas da cidade de Campos (RJ), por uma usina TE com potência de 25 kW;
1889: 1 ª Usina HE para serviço público: Marmelos Zero, Rio Paraibuna, na região de Juiz de Fora (MG) c/ P = 250 kW;
1900: P instalada no país = 12MW, sendo 6,5 MW gerados por 6 TE e 5,5 MW por 5 HE. 
Breve Histórico da E. Elétrica no Brasil 1
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Foto da UHE de Marmelos, J. Fora, 1889-250 kW
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Década de 20: aumento do número de usinas no país;
1930: P instalada no Brasil = 350 MW, em sua maioria por UHE operando a “fio d´água,” ou com pequenos reservatórios de regularização diária, pertencentes à Indústrias e Prefeituras Municipais;
 
Após o final da Segunda Guerra Mundial: como tendência mundial, UHE cada vez maiores, para reduzir-se os custos de instalação e de geração:
 
1 ª Grande UHE: P. Afonso I, com P = 180 MW. 
Três Marias e Furnas, com P = 396 e 1214 MW, com grandes reservatórios de regularização plurianual. 
Breve Histórico da E. Elétrica no Brasil 2
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Foto da UHE de Três Marias-1960, 400 MW
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-1950: Potência instalada = 1.883 MW
capacidade insuficiente para evitar a ocorrência de uma crise energética, pela falta de investimentos, e longo período de escassez de chuvas na região SE. Racionamento de Energia: S. P.- R. J. -M G. 
2009: Potência Instalada = 106.000 MW (Como???)
Expandir o sistema? Sem recursos privados disponíveis, a tendência do momento econômico do país: concentração de esforços governamentais.
Décadas de 1960 e 1970: iniciativas estatais, financiamento de organismos nacionais e internacionais,  ENDIVIDAMENTO 
Breve Histórico da E. Elétrica no Brasil 3
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Anos seguintes: CRÍTICOS. A estrutura produtiva e urbanização aumentaram o consumo de E. Elétrica c/ taxas + elevadas que as da população. 
Os governos usaram a capacidade de endividamento das empresas de eletricidade para obter US $, para pagar credores. Reprimiram os reajustes de tarifas x inflação  ESTRANGULAMENTO FINANCEIRO;
RISCO IMINENTE DE DÉFICIT DE ENERGIA, exigências elevadas de investimentos. Os Governos Estaduais e Federal esgotaram a capacidade de financiamento / endividamento. Setor elétrico sem recursos para o aumento de sua produção; 
Breve Histórico da E. Elétrica no Brasil 4
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INÍCIO DA DÉCADA DE 1990: o programa de geração paralisado, com reestruturação institucional e redução da presença do Estado na economia. Objetivo: mercado lucrativo / atrair investimentos privados? 
REESTRUTURAÇÃO DO MODELO : lei 9.427/96, Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) regras de entrada, tarifas, estruturas de mercado;
 
Regras para concessões dos serviços, PRODUTOR INDEPENDENTE DE ENERGIA - PIE, com livre acesso à transmissão e distribuição. Grandes consumidores livres do monopólio comercial das concessionárias.
Breve Histórico da E. Elétrica no Brasil 5
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Lei 9074/1995 e Decreto 2003/1996:
TRÊS PILARES: COMPETIÇÃO na geração e comercialização de energia; criação de INSTRUMENTO REGULATÓRIO, concorrência nos segmentos competitivos (des-verticalização, tarifas não discriminatórias, etc.), garantia de LIVRE ACESSO aos sistemas de transporte; regulação incentivada nos segmentos de monopólio natural; fornecimento no mercado cativo e transmissão; regulação técnica da transmissão;
Concessões, permissões, incluindo os PIE- PRODUTORES INDEPENDENTES DE ENERGIA - e OS APE-AUTO PRODUTORES, + concessionárias públicas;
	Dependendo das P das usinas, novas concessões (licitações, autorizações ou comunicação ao poder concedente)
ANEEL e ONS:
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Concessionárias, Permissionárias, Cooperativas de Eletrificação Rural
- Concessionárias: a Energia Elétrica é um bem público. O Governo Federal é o Poder Concedente (Contratos: ANEEL e empresas de distribuição).
	Tarifas, Regularidade, Continuidade, Segurança, Atualidade, Qualidade dos Serviços e Atendimento aos Consumidores.
- Permissionárias e Cooperativas de Eletrificação Rural-CER: atendimento à localidades remotas com geração distribuída e fontes locais de energia.
AGENTES NO MERCADO DA ENERGIA ELÉTRICA:
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Auto Produtor-APE: Pessoa Jurídica ou Consórcio de Empresas que pode receber concessão ou autorização para a produção de energia elétrica para seu uso exclusivo. Venda e permutas do excedente para concessionárias e permissionárias...
Produtor Independente-PIE: Pessoa Jurídica ou Consórcio de Empresas com autorização para a produção de energia elétrica e comercialização, por sua conta e risco.
APE e PIE: livre acesso aos sistemas de transmissão e distribuição das concessionárias, mediante pedágio.
Agentes no Mercado da Energia Elétrica (cont.): Autoprodutores, Produtor Independente...
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DESVERTICALIZAÇÃO;
ATIVOS DE TRANSMISSÃO DA REDE BÁSICA: todos os ativos com nível de tensão  230 kV. Os outros ativos são de distribuição;
ACESSOS SEPARADOS, na transmissão e distribuição, para contratos de compra e venda de energia elétrica, com o controle da ANEEL.
Transmissão e Distribuição: reestruturação
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ONS : manutenção e operação otimizada dos sistema de transmissão e geração; expansão do sistema;
COMERCIALIZAÇÃO: compra, venda, importação, exportação a outros comercializadores e a consumidores, no Mercado Atacadista de Energia-MAE e no mercado “spot”; 
 CO-GERAÇÃO: política de incentivo ao uso racional dos recursos energéticos (melhor utilização dos combustíveis: Calor + E. Elétrica). Outorga.
ONS: Operador Nacional do Sistema
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RECEIO DA FALTA DE ENERGIA: incentivo governamental para investimentos em geração e em fontes alternativas de energia - PROGRAMA DE INCENTIVOS ÀS FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA ELÉTRICA (PROINFA), para aumentar a participação de PIE autônomos na produção: BIOMASSA, PCHs e FONTES EÓLICAS; empresas passaram a investir em sua própria geração;
>2001: após o racionamento, o consumo de energia continuou a crescer a taxas >> que a economia, seguindo uma trajetória de crescimento permanente e necessidade de constante expansão do parque gerador.
Breve Histórico da E. Elétrica no Brasil 6:
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	- 10º produtor mundial (4º de Hidro - Eletricidade):
	-A capacidade de fornecimento cresce<q. a demanda;
-Aumento da oferta = >> investimentos em usinas; 
-A expansão das UHE afeta o meio ambiente: barragens e inundação de áreas; 
-As Térmicas impoem condições ambientais e de segurança, críticas...;
-O crescimento do consumo não é controlado por mecanismos legais e, a conservação de energia ?
-Usinas a gás, eólicas, biomassa, biodigestores, biodiesel, solares... ? 
CENÁRIO ENERGÉTICO BRASILEIRO:
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-em 1960, 38% das residências brasileiras eram servidas. Em 1990, 85%;
-o consumo de energia elétrica tem crescimento >> à da economia e do consumo de energia global. A dinâmica do mercado induz seu crescimento mesmo com a economia em crise;
-o potencial de geração (77%) é hídrico, dependente do regime hidrológico e com obras de geração acumulando atrasos sucessivos; 
-o país tende a importar energia (Bolívia, Argentina, Paraguai, Venezuela, etc...
CENÁRIO ENERGÉTICO BRASILEIRO (cont.)
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 Perfil Empresarial :
Mudar de negócio:			 3%
Alterar o “mix” de produtos:		 7%
Buscar novas fontes de energia:		30%
Buscar eficiência energética:	 60%
Busca de soluções para a crise - CNI/2001
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PERFIL DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA, ANO 2015
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Usina HE de S. Simão, CEMIG:
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Usina HE de Emborcação, CEMIG:
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UHE de Nova Ponte-Cemig:
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UHE de Miranda
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Usina HE de Furnas. 1214 MW:
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Sistema de Transmissão, Itaipu: 14 000 MW-1983
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Volume total de concreto: suficiente para construir 210 estádios do Maracanã, RJ. •Ferro e aço: permitiriam a construção de 380 T.Eiffel. •Vazão máxima do vertedouro (62,2 mil m3/s) = 40 vezes a vazão média das Cataratas do Iguaçu. •Vazão de duas turbinas de Itaipu (700 m3/s cada) = à vazão média das Cataratas (1500 m3/s). •Altura da barragem principal (196 metros) equivale à altura de um prédio de 65 andares. •O Brasil queimaria 434 mil barris de petróleo/dia para ter, em plantas TE, o mesmo valor de MWh. •Volume de escavações de terra e rocha é 8,5 vezes > que o Eurotúnel (que liga a França à Inglaterra sob o Canal da Mancha). O volume de concreto é 15 maior. 
Números Grandiosos, Itaipu:
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20
Turbinas de Itaipu
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20
Geradores de Itaipu:
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Itaipu (Brasil) x Três Gargantas (China) 1
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Itaipu (Brasil) x Três Gargantas (China) 2:
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750 kV–ESTAIADA-HVAC Itaipu Binacional (os desenhos não estão em escala).. 04 condutores por fase. 
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750 kV-RÍGIDA-HVAC Itaipu Binacional, 04 condutores por fase
CT				 	 CT
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-Velocidade do vento:	150 km/h; 170 km/h
-Temperatura:		40o.C, -5o.C
-Altitude: 			1200m (máxima.); 800m (média)
-Faixa de Passagem:		1 L.T.: 95 m; 2L.Ts.: 175m -182m
-Distância entre faixas:	10 km
-Torres: 			80% estaiadas, 20% rígidas
-Peso médio:			estaiadas: 9000 kg, rígidas: 14000 kg
-Altura máxima das torres	estaiadas: 43,5m; rígidas: 57,0m
-Vão médio:			460m
-Distância entre fases:	estaiadas: 15,15m; rígidas: 14,3m
-Hmín.dos condutores ao solo:15,0 m
-Condutores: 			cabos geminados 1113 MCM -45/7 CAA 				(ACSR) -4 x Bluejay/fase
-Cadeias:			35 isoladores
-Pára-raios:			110,8 MCM-12/7
				176,9 MCM-12/7 (subestações)
Dados Técnicos LT 750 kV HVAC
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+ - 600 kV-ESTAIADA-HVDC Itaipu Binacional, 04 condutores por pólo.
+
_
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+ - 600 kV-RÍGIDA–HVDC Itaipu Binacional, 04 condutores por pólo
CT
CT
+
_
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-Velocidade do vento:	150 km/h; 
-Temperatura:		 40 oC, - 5 oC
-Altitude: 			1000m (máxima.); 800m (média)
-Faixa de Passagem:		1 L.T.: 72 m
-Distância entre faixas:	10 km
-Torres: 			83% estaiadas, 17% rígidas
-Peso médio:			estaiadas: 5000 kg, rígidas: 9000 kg
-Altura máxima das torres	estaiadas: 43,5m; rígidas: 54,0m
-Vão médio:			450m
-Distância entre pólos:	15,4 m (mínimo)
-Hmín dos condutores ao solo:13,0 m
-Condutores: 			cabos geminados 1272 MCM-45/7 CAA 				(ACSR) -4 x Bittern/fase
-Cadeias:			30 isoladores especiais para c. contínua
-Pára-raios:			EHS -Aço galvanizado, 07 fios, 3/8 pol.
DADOS TÉCNICOS para LT. + 600 kV HVDC
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UTE de Igarapé, Cemig
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-A primeira etapa é a da queima de um combustível fóssil, como carvão, óleo ou gás, transformando a água em vapor(caldeira); 
-A segunda é a utilização do vapor, em alta pressão, para girar a turbina, que aciona o gerador elétrico; -Na terceira, o vapor é condensado, transferindo o resíduo de sua energia térmica para um circuito independente de refrigeração, retornando a água à caldeira (ciclo). A Pm obtida pela passagem do vapor na turbina, gira o gerador acoplado e transforma a Pm em Pe. 
UTE CONVENCIONAL:
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-Uma usina TE, em ciclo combinado, gera energia elétrica, através de um processo que combina a operação de uma turbina à gás, movida pela queima de gás natural, ou óleo diesel, acoplada a um gerador; -Os gases de escape da turbina à gás, devido à t º, transformam a água em vapor, acionando uma turbina a vapor, como para uma TE convencional;
-O rendimento térmico do ciclo combinado produz energia elétrica com custos mais reduzidos.
UTE - Ciclo Combinado
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UTN (Nuclear) Angra dos Reis I: 600 MW
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UTN (Nuclear) Angra dos Reis II: 1309 MW
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UTN (Nuclear) Angra dos Reis III:1309 MW
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-Uma das alternativas menos poluentes;
Muita energia em um espaço físico pequeno;
Proximidade dos centros de consumo, redução do custo das LTs e LDs;
 
-As UHE apresentam limitações em vários países e provocam grandes impactos ambientais;
As UTE causam poluição ambiental;
-As solares ou eólica são, ainda, de exploração cara e capacidade limitada. 
Por que Energia Nuclear ?
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	Utilizam a reação nuclear de fissão, como fonte. No Ocidente, as usinas são do tipo PWR - Pressurized Water Reactor (Reator a Água Pressurizada). Funcionamento pelo resfriamento do núcleo do reator por um circuito fechado de água de alta pressão - AP (circuito primário); 
	A água aquecida sob AP do circuito primário passa por um trocador de calor (gerador de vapor) onde se aquece e transforma em vapor a água do circuito secundário. O vapor movimenta uma turbina que aciona um gerador elétrico. A condensação é em um trocador de calor (condensador), resfriado por outro circuito c/ torre de refrigeração. 
UTN
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Rio Madeira: alternativa 500 kV-CA, 
+ 600 kV-CC
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Rio Madeira: alternativa 500 kV- CA
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Rio Madeira: alternativa 765 kV- CA
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Evolução das LTs (2006-2016)
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Fontes de Energia Primária para o Mundo
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Geração de Eletricidade para o Mundo:
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Potencial HE Brasileiro:
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Diesel e Biodiesel: Brasil