Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ARTIGO DE ANÁLISE E PREVISÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA-MAIO 2018 1 Resumo—As fontes geradoras são fundamentais para o desenvolvimento de um país. O desenvolvimento de uma determinada região esta atrelada ao nível de qualidade e capacidade das fontes de energia da mesma. As principais fontes de geração de energia no Brasil são: energia hidroelétrica, petróleo, carvão mineral e o biocombustível, e utilizadas em menor escala temos o gás natural e a energia nuclear. Palavras-chave—Usina, geração de energia, fontes geradoras, Brasil. I. INTRODUÇÃO IDROELÉTRICA é a principal fonte de energia utilizada no Brasil, nossa matriz energética é 90% hídrica. No entanto o Brasil utiliza apenas 25% de seu potencial hidráulico. Ainda assim o Brasil exporta parte da energia gerada, o Paraguai é um dos países que importam energia hidráulica do Brasil, energia essa que é gerada na Usina Binacional de Itaipu. As usinas de Garabi e Yaciretá exportam parte da energia gerada para Argentina. O presente trabalho tem o objetivo de pesquisar a capacidade energética por fontes geradoras e por região do Brasil, além da energia hidroelétrica; avaliar as melhores opções de fontes de geração de energia por região do país. II. PETRÓLEO O petróleo é a principal fonte de geração de energia em vários países do mundo, É uma mistura de hidrocarbonetos, que tem origem na decomposição de matéria orgânica. Apesar da expansão da energia hidroelétrica, o petróleo ainda é responsável por 8% da geração de energia elétrica mundial. A geração de energia oriunda de derivados do petróleo ocorre por meio da queima desses combustíveis em caldeiras, turbinas e motores de combustão interna. No Brasil onde nossa matriz é predominantemente hidroelétrica, utilizamos a geração térmica nos horários de pico do sistema elétrico, como meio alternativo, além de abastecer municípios e comunidades que não estão interligados no sistema elétrico brasileiro, e ser o combustível predominante no setor de transportes. III. CARVÃO MINERAL Utilizado como matéria prima nas indústrias siderúrgica, e destinada a geração de energia nas termelétricas. Sua produção encontra-se nos estados de Santa Catarina (Vale do Tubarão) e Rio Grande do Sul (vale do rio Jacuí). O carvão mineral brasileiro não é de boa qualidade, e para manter as indústrias siderúrgicas o Brasil importa 60% do carvão consumido. O carvão é responsável por 39% da energia elétrica gerada mundialmente. Figura 1- Esquemático do processo de produção de energia elétrica a partir do carvão mineral. IV. NUCLEAR A energia nuclear é proveniente da fissão do urânio em um reator nuclear. Seu principio de funcionamento é similar ao de uma termelétrica. Na usina nuclear o calor é produzido pela fissão do urânio no reator, a água é aquecida à uma temperatura de aproximadamente 320°C, essa aguá vai até o gerador de vapor através das tubulações, onde é vaporizado, o vapor gerado aciona a turbina que movimenta o gerador e produz energia elétrica. Em 1981 foi inaugurada Angra I, no Rio de Janeiro, a primeira usina nuclear do Brasil, mas devido a problemas técnicos ela não se encontra em operação. No ano 2000 começou a operar Angra II, e a obra de Angra III não foi concluída até hoje. Capacidade energética por fontes geradoras e região. Paulo C. Chiesorin, Rafael Oliveira, Simone G. Serafim, IREP. H ARTIGO DE ANÁLISE E PREVISÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA-MAIO 2018 2 Figura 2 - Usina nuclear Angra I. V. GÁS NATURAL O gás natural é um dos combustíveis mais utilizados nas usinas termelétricas no Brasil. O vapor gerado através da queima do gás natural movimentam as turbinas ligadas aos geradores. Possuem baixos índices de emissão de poluentes, comparados a queima de outros combustíveis fosseis. É produzido de forma conjunta ao petróleo, composto de hidrocarbonetos gasosos, gerado da decomposição de matéria orgânica. É responsável por 10% do consumo de energia do Brasil. São muito utilizados na produção de gás de cozinha, no abastecimento de indústrias, produção de combustíveis automotores e usinas termelétricas. Figura 3 - Esquemático de processo de produção de energia elétrica a partir do uso do gás natural. VI. BIOMASSA Biomassa é toda matéria orgânica, seja ela animal ou vegetal, utilizada na produção de energia. É obtida através de recursos renováveis (plantas, madeiras, resíduos agrícolas, excrementos e lixos). A biomassa é utilizada na geração de energia, através do processo de combustão do material orgânico. Dentre suas vantagens, destacam-se o baixo custo, é uma fonte renovável de energia e permite o reaproveitamento de resíduos. Figura 4 - Ciclo energético da biomassa. VII. ENERGIA EÓLICA Energia eólica é a conversão de energia cinética contida nos ventos para gerar energia mecânica e transformar em energia elétrica. A necessidade de diversificação de fontes energéticas do país abriu espaço para fontes alternativas de geração de energia, como é o caso da energia a eólica. A região com maior potencial de produção de energia eólica no Brasil é o nordeste, com 75GW. Em segundo lugar fica o sudeste, responsável por 29,7 GW de geração de energia eólica. O Rio Grande do Norte é o estado brasileiro que mais produz energia eólica, com uma capacidade de 1339,2 MW até 2013. Figura 5 - Parque eólico da copel no Rio Grande do Norte. ARTIGO DE ANÁLISE E PREVISÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA-MAIO 2018 3 Tabela 1 - Centrais eólicas em operação no Brasil - janeiro de 2002. Central Eólica Localidade UF Potência (KW) Fernando de Noronha I Fernando de Noronha PE 75 Fernando de Noronha II Fernando de Noronha PE 225 Morro do Camelinho Gouveia MG 1000 Palmas Palmas PR 2500 Taíba São Gonçalo do Amarante CE 5000 Prainha Aquiraz CE 10000 VIII. ENERGIA SOLAR A energia solar é a energia obtida pela luz do sol, captada através de painéis solares. Pode ser utilizada como fonte de geração de energia elétrica, e também pode ser utilizada como energia térmica para aquecimento de água e processos que requerem temperaturas elevadas na indústria, como secagem de grãos. O nordeste brasileiro apresenta as melhores condições de radiação solar, o que não ocorre nas regiões sul e sudeste. Figura 6 - Usina solar de tanquinho (Campinaas - SP). IX. CAPACIDADE ENERGÉTICA BRASILEIRA Tabela 2 - Usinas termelétricas a óleo combustível - janeiro 2012. Usina Município UF Potência (KW) Piratininga São Paulo SP 472.000 Wartsila Manaus AM 166.360 Termo Norte I Porto Velho RO 68.000 International paper Mogi Guaçu SP 50.500 Porto Trombetas Oriximiná PA 43.200 Celpav II Luís Antônio SP 32.600 Nutepa Porto Alegre RS 24.000 Cadam Almeirim PA 20.100 Alberto Pasquali Canoas RS 18.000 Capuava Santo André SP 17.000 Solvay Santo André SP 11.000 CTE fibra Americana SP 9.200 Reman Manaus AM 6.400 Orsa Nova Campina SP 4.500 Citrosuco Limeira SP 2.300 Tabela 3 - Termelétricas com Co-geração qualificada (30/04/2018). Termelétrica com Co-geração Tipo Quantidade Potência (KW) % Construção 1 7.902 0,19 Operação 96 4.224.084 99,81 Total 97 4.231.986 100 Tabela 4 - Fontes utilizadas no Brasilem fase de operação. Fontes utilizadas no Brasil – Fase: operação Origem Quantidade Potência outogarda (KW) Potência fiscalizada (KW) % Fóssil 2454 28.465.179 26.837.714 17,07 Biomassa 551 14.683.189 14.562.993 8,81 Nuclear 2 1.990.000 1.990.000 1,19 Hídrica 1320 107.587.211 101.475.277 64,53 Eólica 521 12.798.639 12.775.843 7,68 Solar 1877 1.195.163 1.195.163 0,72 Undi- elétrica 1 50 50 0 Total 6726 166.719.431 158.837.040 100 ARTIGO DE ANÁLISE E PREVISÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA-MAIO 2018 4 Tabela 5 - Fontes utilizadas no Brasil em fase de construção. Fontes utilizadas no Brasil – Fase: Construção Origem Quantidade Potência outorgada (KW) % Fóssil 18 2.168.484 25,54 Biomassa 8 199.046 2,34 Nuclear 1 1.350.000 15,9 Hídrica 39 1.571.928 18,52 Eólica 116 2.611.450 30,76 Solar 21 588.220 6,93 Total 203 8.489.128 100 Tabela 6 - Fontes utilizadas no Brasil - Fase: empreendimentos com construção não iniciada. Fontes utilizadas no Brasil – Fase: Construção não iniciada Origem Quantidade Potência outorgada (KW) % Fóssil 96 2.544.353 29,35 Biomassa 20 900.514 10,39 Hídrica 135 2.367.670 27,31 Eólica 91 1.977.110 22,8 Solar 38 880.291 10,15 Total 380 8.669.938 100 Tabela 7 - Fontes de energia exploradas no Brasil (30/04/2018). Resumo da situação atual dos empreendimentos Fonte de energia Quantidade Situação Potência associada (KW) Eólica 91 Construção Não iniciada 1.977.110 Eólica 116 Construção 2.611.450 Eólica 521 Operação 12.775.843 Fotovoltaica 38 Construção não iniciada 880.291 Fotovoltaica 21 Construção 588.220 Fotovoltaica 1877 Operação 1.195.163 Hidrelétrica 136 Construção não iniciada 2.381.870 Hidrelétrica 39 Construção 1.571.928 Hidrelétrica 1320 Operação 101.475.277 Maré 1 Operação 50 Termelétrica 116 Construção não iniciada 3.444.867 Termelétrica 27 Construção 3.717.530 Termelétrica 3007 Operação 43.390.707 Tabela 8 - Matriz de energia elétrica. Fonte Total Biomassa Fonte Nº de usinas (KW) % Agroindustriais 419 11.273.116 6,7501 Biocombustíveis líquidos 3 4,670 0,0028 Floresta 95 3.149.175 1,8857 Resíduos animais 14 4.481 0,0027 Resíduos sólidos urbanos 20 131.551 0,0788 Eólica Cinética dos ventos 521 12.775.843 7,6499 Fóssil Carvão mineral 26 3.727.470 2,2319 Gás natural 165 12.993.676 7,7803 Outros fósseis 1 147.300 0,0882 Petróleo 2262 9.969.268 5,9694 Hídrica Potencial hidráulico 1320 101.475.277 60,7611 Nuclear Urânio 2 1.990.000 1,1916 Solar Radiação solar 1877 1.195.163 0,7156 Undi- elétrica Cinética da água 1 50 0,0000 Importação Paraguai 4,8920 Argentina Venezuela Uruguai Total 6726 167.007.040 100 Tabela 8 - Geração elétrica por fonte no Brasil (GWh). 2014 2015 GÁS NATURAL 81.073 79.490 HIDRÁULICA 373.439 359.743 DERIVADOS DO PETRÓLEO 31.529 25.662 CARVÃO 18.385 19.096 NUCLEAR 15.378 14.734 BIOMASSA 44.987 47.394 EÓLICA 12.210 21.626 OUTRAS 13.590 13.741 TOTAL 590.542 581.486 ARTIGO DE ANÁLISE E PREVISÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA-MAIO 2018 5 Tabela 9 - Geração elétrica por região e UF no Brasil em 2015 (GWh). 2014 2015 Brasil 590.479 581.486 Norte 80.700 87.111 Rondônia 15.148 26.463 Acre 250 281 Amazonas 8.946 9.143 Roraima 245 194 Pará 41.951 38.304 Amapá 1.933 2.380 Tocantins 12.227 10.347 Nordeste 96.449 94.253 Maranhão 15.972 13.781 Piauí 990 1.444 Ceará 15.957 16.519 Rio G. do Norte 7.011 10.546 Paraíba 3.434 3.356 Pernambuco 12.712 11.032 Alagoas 11.374 10.052 Sergipe 5.896 5.233 Bahia 23.103 22.289 Sudeste 181.201 168.301 São Paulo 65.409 62.654 Minas Gerais 46.127 37.695 Espirito Santo 10.368 9.757 Rio de Janeiro 59.298 58.195 Sul 162.292 166.970 Paraná 98.834 99.410 Santa Catarina 29.416 31.258 Rio G. do Sul 34.042 36.302 Centro-Oeste 69.836 64.852 Mato G. do Sul 24.339 23.611 Mato Grosso 14.260 14.253 Goiás 31.110 26.869 DF 127 119 X. CONCLUSÃO A título de conclusão, podemos verificar com os dados coletados que o sudeste e sul são as regiões que mais produzem energia a partir da biomassa, hídrica e termelétrica; enquanto que a região norte e nordeste lidera em termos de geração a partir da eólica e solar, o centro-oeste possui alguns aproveitamentos de PCHs. REFERENCES [1] https://www1.folha.uol.com.br/seminariosfolha/2018/03/energia-eolica- e-a-de-maior-eficiencia-para-o-nordeste.shtml Último acesso em 30/04/2018. [2] http://casadoempresario.blogspot.com.br/2012/12/usina-de-tanquinho- maior-usina-solar-do.html Último acesso em 30/04/2018. [3] http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par2_cap5.pdf Último acesso em 01/05/2018. [4] http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/livro_atlas.pdf . Último acesso em 01/05/2018.
Compartilhar