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Avaliação Econômica em Projetos Renováveis
UNIDADE 1. Conceitos Básicos
1.1 Eficiência Energética
A eficiência energética tem o objetivo de reduzir o consumo de energia provendo o mesmo nível de serviço energético ou manter o consumo e aumentar o oferecimento do serviço energético. É a característica de um equipamento ou processo produtivo de entregar a mesma quantidade de produto ou serviço a partir da menor quantidade de energia (quantificada como sendo o inverso de sua intensidade energética).
O uso racional de energia representa a utilização da me nor quantidade técnica e economicamente possível para a obtenção dos diversos produtos e serviços por meio da eliminação dos desperdícios, do uso de equipamentos eficientes e do aprimoramento de processos produtivos.
Energia é a capacidade de algo de realizar trabalho, ou seja, gerar força em um determinado corpo, substância ou sistema físico.
• Na Física, a energia está associada à capacidade de qualquer corpo de produzir trabalho, ação ou movimento; • O conceito de energia é utilizado no sentido figurado para designar o vigor, a firmeza e a força.
Veja que conceito de energia está relacionado à capacidade de produzir trabalho. A energia causa modificações na matéria e, em muitos casos, de forma irreversível.
A energia elétrica é a forma de energia mais utilizada no mundo. Ela pode ser obtida de várias maneiras, mas a principal fonte provém das usinas hidrelétricas. Como o próprio nome ( hidrelétrica ) já indica, a força da água é responsável pela geração de energia, e o processo consiste em grandes volumes de águas represadas que caem pelas tubulações fazendo girar turbinas acopladas a um gerador, produzindo assim energia elétrica. As redes de transmissão são responsáveis pela distribuição da energia elétrica para as diferentes regiões do país.
1.2 Energia Renovável
É toda energia produzida com o uso de recursos naturais que se renovam ou podem ser renovados. O conceito existe em oposição ao da energia não renovável, gerada por combustíveis fósseis, como petróleo, gás natural e carvão mineral, cujas reservas um dia acabarão, visto que a Terra necessita de milhões de anos para reproduzi-los.
A mais antiga energia renovável em uso é a queima de lenha, pois replantar as árvores garante seu suprimento. A energia produzida pelo movimento da água (por meio de turbinas, nos rios ou nas ondas do mar), a da luz solar, a dos ventos, e a dos biocombustíveis são os exemplos mais relevantes hoje.
1.3 Energia Sustentável
É a que mantém um ciclo equilibrado de produção e consumo, por que é gasta em quantidade e velocidade nas quais a natureza pode repô-la.
O conceito está diretamente ligado ao de desenvolvimento sustentável: Levam-se em conta os fatores ambientais, mas não dignifica necessariamente energia limpa.
A lenha, por exemplo, é um recurso sustentável quando a madeira é cultivada para esse fim; mas a fumaça de sua queima é tóxica e poluente. Portanto, não é limpa.
Várias fontes de energia podem ser ou não sustentáveis. A água é sustentável desde que seus mananciais e o fluxo sejam preservados, o que implica em proteger a matas e evitar que um rio ou uma represa percam volume.
1.4 Energia Limpa
É aquela que não polui, ou que polui menos do que as tradicionais. Na produção e no consumo, os exemplos mais comuns são a energia hidrelétrica, a dos ventos (eólica) e a solar.
Contudo, a busca da energia limpa exige pesquisa e aprimoramento constantes. No Brasil, grandes represas hidrelétricas foram construídas pois sua energia é renovável, mas os projetos deixaram de considerar os danos que sua construção causaria ao meio ambiente, e, principalmente, a necessidade de, antes encher os lagos, retirar as matas. Resultado: debaixo de água, as árvores se decompõem e liberam gases de efeito estufa por dezenas de anos, como ocorre em Itaipu, Balbina e Tucuruí.
O conceito também é aplicado na comparação entre produtos: automóveis movidos a gás natural são considerados mais “limpos” do que os movidos a gasolina, pois são menos poluentes.
Agora que os conceitos já foram apresentados, vamos tratar dos aspectos econômicos deste tema em nossa disciplina.
Nos dias atuais, as empresas estão buscando cada vez mais soluções para melhorar a eficiência do sistema de energia, porém, os grandes desafios deste setor estão no aumento do custo e da demanda, além da integração de fontes renováveis e do envelhecimento da infraestrutura energética.
A utilização racional de energia, chamada simplesmente de eficiência energética, consiste em usar menos energia para fornecer a mesma quantidade de valor energético. Por sua vez, eficiência energética é uma atividade que procura aperfeiçoar o uso das fontes de energia.
Nossa disciplina visa analisar a eficiência energética com a aplicação de metodologias propostas no protocolo de medição e verificação. Este protocolo permite conhecer o quanto está sendo efetivamente economizado, de modo a otimizar o consumo e gastos de energia, a fim de aumentar a produtividade; visando a uma boa gestão em eficiência energética.
Quando as empresas investem em eficiência energética, seus executivos naturalmente desejam saber o quanto economizaram e quanto tempo as economias irão durar.
A determinação das economias em energia requer medição precisa e metodologia reprodutível, conhecida como protocolo de medição e verificação. Uma solução para superar este problema é instituir uma consistente metodologia de medição e verificação de eficiência energética junto a um sistema de monitoramento confiável.
1.5 Entendendo a Curva de Carga
Curva de carga é o registro horário, em um período diário, das demandas de capacidade, podendo ser, excepcionalmente para período semanal, mensal ou anual.
A curva de carga típica, conforme a figura abaixo, é o “somatório” das curvas de cargas típicas: residencial, comercial, industrial e de iluminação pública.
A figura acima demonstra claramente as diversas “curvas de carga” de acordo com as respectivas fontes.
O Fator de Carga, de um consumidor de energia, e o Fator de Capacidade, de um gerador, são definidos da seguinte maneira:
Onde:
• E [MWh] é a energia gerada no período de tempo t;
• P [MW] é a potência instalada, assegurada ou garantida;
• t [h] é o intervalo de tempo considerado.
• No caso específico de um ano, o período t equivale a 8760 horas e no caso de um mês equivale a 730 horas.
O fator de carga é adimensional, variando entre 0 e 1, e pode ser interpretado como sendo: • O percentual de tempo, do período considerado, no qual a usina operou a plena carga; • A potência média gerada, em percentual da potência total, no intervalo de tempo considerado.
Podemos então concluir que o fator de capacidade de uma estação de geração de energia elétrica é a proporção entre a produção efetiva da usina em um período de tempo e a capacidade total máxima neste mesmo período.
1.6 Aspecto importante em relação à “Potência Instalada”
A potência instalada ou ainda potência nominal instalada de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH) ou de uma Central Geradora Hidráulica (CGH) era, até recentemente, definida, em números inteiros, como o somatório das potências elétricas ativas nominais das unidades geradoras da central.
A potência elétrica ativa, por sua vez, é dada pelo produto entre a potência elétrica aparente do gerador e o fator de potência nominal do mesmo, considerando regime de operação contínuo e condições normais de operação.
Essa era a definição dada pela Resolução Aneel n° 407, de 19 de outubro de 2000. Embora na referida resolução seja feita referência à questão da máquina primária (turbina hidráulica), não há uma definição clara de como considerar a influência desta na potência final gerada, e, por consequência, na potência instalada.
Em outras palavras, quando não há casamento entre as potências da turbina e do gerador, o que é relativamente comum em centrais menores, e especificamente quando a turbina tem potência de eixo menor do que a potência elétrica ativa do gerador, resulta para a central uma potência instalada que é

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