10 Geração de Energia Elétrica

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Adriano Rodrigues Siqueira
Bruno Leandro Galvão Costa
Geração de energia elétrica
Catalogação elaborada pelo Setor de Referência da Biblioteca Central UNIUBE
 Siqueira, Adriano Rodrigues.
S75g Geração de energia elétrica / Adriano Rodrigues Siqueira, Bruno 
Leandro Galvão Costa. – Uberaba: Universidade de Uberaba, 2016.
194 p. : il. 
 Programa de Educação a Distância – Universidade de Uberaba. 
 ISBN: 978-85-7777-569-9
 
1. Engenharia elétrica. 2. Energia elétrica. I. Costa, Bruno Leandro 
Galvão. II. Universidade de Uberaba. Programa de Educação a 
Distância. III. Título. 
 CDD 621.3
© 2017 by Universidade de Uberaba
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Projeto da capa
Agência Experimental Portfólio
Edição
Universidade de Uberaba
Av. Nenê Sabino, 1801 – Bairro Universitário
Adriano Rodrigues Siqueira
Possuo mestrado pelo Programa de Pós-Graduação em Engenha-
ria Civil - PPGEC com ênfase em Meio Ambiente e Sustentabili-
dade pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR 
- campus Curitiba (2013) e MBA em Gestão Empresarial pela Fun-
dação Getúlio Vargas - FGV (2010). Sou graduado em Engenha-
ria Elétrica pelo Instituto Nacional de Telecomunicações - INATEL 
(Santa Rita do Sapucaí - MG, 1999). Atuei como professor titular 
dos cursos de Engenharia do Centro Universitário Católico Sale-
siano - Unisalesiano. Coordenei e lecionei em curso de Engenharia 
da Unicesumar - Maringá-PR e em cursos de Engenharia Elétrica e 
Civil da Faculdade de Engenharias e Inovação Técnico Profissional 
- FEITEP. Atualmente, leciono na UEM - Universidade Estadual de 
Maringá, lotado no departamento de Engenharia Civil como profes-
sor assistente. Montei projetos e coordeno cursos de Engenharias 
e Tecnólogo em Engenharia a distância na UNIFIL - Centro Univer-
sitário Filadélfia, Londrina - PR. Trabalhei em multinacionais com 
propostas turn key para Sub Estações de Energia de alta tensão, 
e atuei em empreiteira como engenheiro orçamentista de obras de 
construção civil, montagem, energização e comissionamento de 
Sub Estações de Energia. Como engenheiro de obras, trabalhei 
em empreiteira com construção civil, montagem e energização de 
sub estações e linhas de transmissão de energia de alta tensão. 
Trabalhei com implantação e O&M de Sistemas de Telecomunica-
ções WLL, construção de rede de telefonia metálica e instalação de 
fibra óptica em rodovia. Presto consultoria em NR10, segurança do 
trabalho, projetos e adequação de sistemas de incêndio e outros.
Sobre os autores
Bruno Leandro Galvão Costa
Possuo graduação em Engenharia Elétrica, com ênfase em Ele-
trotécnica, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
(UTFPR) – Câmpus Cornélio Procópio (2013) e mestrado no Pro-
grama de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica também pela 
UTFPR – Câmpus Cornélio Procópio (2015). Possuo curso técnico 
em computação pelo Centro de Ensino Profissionalizante CEDAS-
PY (2005). Tenho experiência na área de Engenharia Elétrica, com 
destaque para Automação Eletrônica de Processos Industriais, 
atuando principalmente nos seguintes conceitos: sistemas de con-
trole (mono e multivariável), otimização de sistemas, inteligência 
artificial (redes neurais e metaheurísticas de otimização), máquinas 
elétricas, acionamento e controle de máquinas elétricas.
Sumário
Capítulo 1 Panorama do setor elétrico e sua evolução ..................11
1.1 Contexto do setor elétrico brasileiro ................................................................ 13
1.2 A evolução da matriz energética brasileira ..................................................... 16
1.3 Evolução do setor elétrico brasileiro ................................................................ 18
1.4 O contexto atual é diferente do ano de 2001 .................................................. 22
1.4.1 Transmissão: projetos prioritários .......................................................... 29
1.4.2 Geração: ampliação da oferta ................................................................ 30
1.4.3 Demanda e Geração Distribuída ........................................................... 32
Capítulo 2 Geração centralizada e descentralizada 
de energia elétrica.............................................................................35
2.1 Consumo de energia elétrica no brasil ............................................................ 38
2.2 Geração centralizada (gc) ............................................................................... 41
2.3 Geração descentralizada (gd) ........................................................................ 42
2.3.1 Uso de Eólicas e Solares como Geradoras Descentralizadas .............. 45
2.3.2 Vantagens da Geração Descentralizada ............................................... 48
2.3.3 Desvantagens da Geração Descentralizada ......................................... 51
Capítulo 3 Geração hidroelétrica, termoelétrica e nuclear .............55
3.1 Fontes de energia ............................................................................................ 56
3.2 Geração hidroelétrica ....................................................................................... 59
3.3 Geração termoelétrica ..................................................................................... 62
3.4 Geração nuclear .............................................................................................. 67
Capítulo 4 Centrais geradoras .........................................................71
4.1 Conceitos iniciais ............................................................................................. 73
4.2 Central geradora hidroelétrica ......................................................................... 76
4.2.1 Turbinas de Reação (ou propulsão) ...................................................... 81
4.2.2 Turbinas de Ação (ou impulso) .............................................................. 84
4.2.3 Reservatório ........................................................................................... 88
4.3 central geradora termoelétrica ......................................................................... 95
4.1.3 Central geradora termonuclear .............................................................. 103
Capítulo 5 Sistemas não convencionais de produção de eletricidade .115
5.1 Conceitos iniciais ............................................................................................. 117
5.2. Fontes de energia não convencionais ............................................................ 119
5.2.1 Energia Geotérmica ............................................................................... 120
5.2.2 Energia Solar .......................................................................................... 122
5.2.3 Energia Eólica ........................................................................................ 124
5.2.4 Energia por Biomassa ............................................................................ 126
5.2.5 Energia Maremotriz ................................................................................ 128
Capítulo 6 Energias solar - painéis fotovoltaicos - e eólica - 
aerogeradores ...................................................................................133
6.1 Conceitos gerais sobre energias solar e eólica ...............................................135
6.2 Aspectos sobre os painéis fotovoltaicos .......................................................... 136
6.2.1 Efeito Fotovoltaico .................................................................................. 137
6.2.2 Construção de um Painel Fotovoltaico .................................................. 138
6.2.3 Sistema Fotovoltaico .............................................................................. 141
6.3 Aspectos sobre aerogeradores ........................................................................ 144
6.3.1 Funcionamento de um Aerogerador ...................................................... 145
6.3.2 Estrutura de um Aerogerador ................................................................. 146
6.3.3 Vantagens da utilização de aerogeradores ........................................... 148
Capítulo 7 Perspectivas e tendências futuras para a geração de 
energia elétrica ..................................................................................151
7.1 Panorama energético em termos mundiais..................................................... 153
7.2. Panorama energético brasileiro ...................................................................... 157
7.2.1 Análises do balanço energético nacional ............................................... 158
Capítulo 8 Setor elétrico brasileiro e projeção 
de demanda de energia elétrica .......................................................169
8.1 Conceitos iniciais ............................................................................................. 171
8.2 Estrutura organizacional do setor elétrico brasileiro ....................................... 173
8.3 Tipos de demanda de energia ......................................................................... 176
8.4 Projeção de demanda de energia elétrica ....................................................... 176
8.4.1 Projeção de Consumo de Energia Elétrica ............................................ 178
8.4.2. Projeção de Carga de Energia do Sistema Interligado Nacional ........ 181
Conclusão ............................................................................................................. 185
Referências ............................................................................................................ 188
Olá Querido aluno. Seja muito Bem-vindo aos estudos da nossa disciplina de 
Geração de Energia Elétrica. No decorrer dos próximos capítulos, veremos di-
versos conceitos que caracterizam esta importante área do conhecimento em 
Engenharia Elétrica.
Vejamos a seguir, de maneira bem resumida, os principais tópicos característicos 
de cada um dos capítulos que estaremos estudando no decorrer desta disciplina:
CAPÍTULO I - Panorama do Setor Elétrico e Sua Evolução:
Em um primeiro momento, neste capítulo, estaremos vendo um contexto sobre o se-
tor elétrico brasileiro. Na segunda seção, veremos alguns aspectos de evolução da 
matriz energética brasileira. Por sua vez, na Seção 3, analisaremos rapidamente so-
bre a evolução do setor elétrico brasileiro. E por fim estudaremos algumas informa-
ções sobre o contexto atual (particularmente ao ano de 2014) energético nacional, 
analisando sobre: i) expansão da geração (geral, térmica e eólica), ii) crescimento 
do consumo e capacidade instalada, iii) ampliação dos limites de intercâmbio, iv) 
expansão da transmissão (nos anos 2001, 2014, 2015 e 2023), v) ações que estão 
em andamento no Brasil, em termos de transmissão, geração, demanda e geração 
distribuída.
CAPÍTULO II - Geração Centralizada e Descentralizada de Energia Elétrica:
Neste capítulo, inicialmente estaremos analisando alguns aspectos sobre o consu-
mo de energia elétrica no Brasil, segundo um estudo da EPE. Em seguida, vere-
mos algumas características principais sobre os sistemas de geração centralizada 
e descentralizada (ou distribuídos). No que se refere aos sistemas descentraliza-
dos daremos um pequeno enfoque ao uso de energia eólica e solar. Logo após, 
Apresentação
observaremos as principais vantagens da geração de energia distribuída, sob três 
perspectivas: para a sociedade, para o meio ambiente e para o setor elétrico. Por 
fim, serão colocadas também as principais desvantagens da geração descentra-
lizada, desta vez apenas sob duas perspectivas: para a sociedade e para o setor 
elétrico.
CAPÍTULO III - Geração Hidroelétrica, Termoelétrica e Nuclear:
Particularmente, neste capítulo serão vistos aspectos fundamentais relacionados 
à três formas de geração de energia convencionais por meio das usinas: hidro-
elétrica, termoelétrica e nuclear. Primeiramente, discutiremos alguns conceitos 
iniciais sobre as fontes de energia. Em seguida, iremos analisar vários conceitos 
sobre a geração por meio das hidrelétricas. Na sequência, detalharemos as-
pectos sobre a geração de energia utilizando termoelétricas. E ao fim, veremos 
vários detalhes da geração de energia elétrica considerando energia nuclear.
CAPÍTULO IV - Centrais Geradoras:
Por sua vez este capítulo irá complementar algumas informações dadas no Ca-
pítulo III, visto que iremos retomar sobre o assunto de geração por meio de 
hidrelétricas, termelétricas e nucleares, mas também iremos linkar informações 
que serão melhor explanadas no Capítulo VI, neste caso sobre geração por 
energias solar e eólica. Em um primeiro momento, iremos ver alguns conceitos 
iniciais. Logo após veremos aspectos particulares das centrais geradoras hidro-
elétricas: i) funcionamento; ii) tipos de turbina (de reação, nas quais destacam-
se as turbinas Francis e Kaplan, e de ação, nas quais destacam-se as turbinas 
Pelton e Bulbo); iii) reservatórios; iv) barragem do reservatório principal e verte-
douro, onde veremos as barragens do tipo de terra, de enrocamento, em arco, 
mista, de gravidade, ensecadeira; v) casa de força; e algumas vi) desvantagens 
das centrais hidrelétricas. Na Seção 3, iremos analisar as centrais geradoras ter-
moelétricas: i) componentes; ii) funcionamento; iii) turbinas a vapor e a gás; e iv) 
ciclos termodinâmicos. Em seguida, analisaremos sobre as centrais de geração 
termonucleares: i) principais componentes; ii) reator nuclear; iii) enriquecimento 
 UNIUBE 9
do urânio; iv) fissão atômica; v) tipos de reatores nucleares (particularmente, os 
reatores civis BWR, PWR e LMFBR); e vi) vantagens e desvantagens de plantas 
nucleares. Ao fim do capítulo, veremos de forma rápida alguns conceitos sobre 
centrais geradoras solar e eólica.
CAPÍTULO V - Sistemas Não Convencionais de Produção de Eletricidade:
Neste capítulo, iremos nos aprofundar no estudo de sistemas não convencionais 
(ou alternativos) de produção de eletricidade. Inicialmente, iremos analisar os 
principais conceitos relacionados a produção de eletricidade segundo sistemas 
convencionais, e também com base em sistemas não convencionais. Em segui-
da iremos analisar detalhadamente aos principais sistemas não convencionais de 
geração de energia: i) energia geotérmica, ii) energia solar, iii) energia eólica, iv) 
energia por biomassa, e por fim v) energia maremotriz.
CAPÍTULO VI - Energias Solar: Painéis Fotovoltaicos, e Eólica: Aerogeradores:
O foco deste capítulo é analisar detalhadamente os principais aspectos sobre os 
sistemas não convencionais de geração de energia elétrica Solar e Eólico. Precisa-
mente, estaremos estudando os principais conceitos sobre seus equipamentos de 
conversão de energia, neste caso, painéis fotovoltaicos (energia solar) e aeroge-
radores (energia eólia). Inicialmente, veremos uma conceituação geral sobre estas 
duas formas de geração de energia. No que se refere aos painés fotovoltaicos, 
iremos estudar sobre: i) como ocorre o efeito fotovoltaico; ii) a construção física de 
um painel fotovoltaico (suas células fotovoltaicas e também montagem do painel); 
e por fim iii) como funciona um sistema fotovoltaico (neste caso, um sistema resi-
dencial). Já para os aerogeradores,estaremos analisando: i) seu funcionamento; 
ii) a estrutura básica de um aerogerador, no qual são detalhados seus principais 
componentes; e iii) vantagens de utilização de aerogeradores, no contexto atual.
CAPÍTULO VII - Perspectivas e Tendências Futuras para a Geração de Energia 
Elétrica:
10 UNIUBE
Já este Capítulo dedica-se em apresentar de forma resumida algumas perspecti-
vas e tendências futuras para a geração de energia elétrica, em um contexto mun-
dial, assim como em um contexto nacional. Para compreendermos alguns aspec-
tos que permeiam as tendências futuras de geração de energia a nível mundial, 
iremos estudar, particularmente, uma palestra ministrada por Philippe Joubert, um 
ilustre profissional da área de Energia, que irá mostrar vários aspectos sobre o 
tema. Em seguida, a fim de compreender as perspectivas futuras de geração de 
eletricidade em nosso país, analisaremos vários dados do Balanço Energético Na-
cional (BEN) do ano de 2015 (que neste caso refere-se ao ano de 2014), sendo 
eles: i) matriz energética, ii) matriz elétrica, iii) participação de fontes renováveis na 
matriz elétrica, iv) capacidade energética instalada, v) geração de potência elétrica 
e vi) emissão de gás carbônico na produção de energia elétrica.
CAPÍTULO VIII - Setor Elétrico Brasileiro e Projeção de Demanda de Energia 
Elétrica:
No último capítulo deste nosso livro, iremos discorrer a respeito novamente do 
setor elétrico brasileiro, assim como sobre a projeção de demanda de energia 
em nosso país. Inicialmente, veremos alguns conceitos iniciais sobre os temas. 
Na Seção 2, voltaremos a discutir sobre o setor elétrico brasileiro (visto no Capí-
tulo I), particularmente, sobre sua estrutura organizacional. Logo após, veremos 
algumas definições sobre os tipos de demanda existentes. E ao fim do capítulo, 
analisaremos algumas informações sobre as projeções de demanda de energia 
elétrica no Brasil, sob duas perspectivas: i) consumo de energia elétrica e ii) car-
ga de energia do Sistema Interligado Nacional (SIN).
Espero que você possa aproveitar bem os conhecimentos que aqui lhe serão 
passados, e que esta disciplina possa contribuir de maneira ativa em sua forma-
ção como Engenheiro. Iniciemos então... 
Adriano Rodrigues Siqueira
Introdução
Panorama do setor 
elétrico e sua evolução
Capítulo
1
Nesta unidade, serão abordados aspectos referentes à 
transformação de energia mecânica em energia elétrica, pois isso 
é o que chamamos de Geração de Energia. Em tempo de crise 
energética, essa temática se mostra muito atual, pois necessário 
se faz aprimorar os mecanismos utilizados atualmente para 
esse trabalho, bem como desenvolver novas fontes energéticas, 
tendo em vista a responsabilidade social e ambiental. Unidades 
geradoras mais efi cientes e com menor desperdício da energia 
gerada são necessárias para as novas demandas industriais, 
uma vez que a sociedade moderna também está cada vez mais 
dependente da energia elétrica para garantir seu bem-estar. 
No Brasil, quem regulamenta o setor elétrico é a ANEEL (Agência 
Nacional de Energia Elétrica). Esta unidade didática tem por 
fi nalidade contextualizar o panorama atual das principais fontes 
de geração de energia elétrica brasileira, bem como demostrar 
como se deu a evolução do setor até os dias atuais, evidenciando 
desse modo a atuação da ANEEL nesse contexto histórico. Para o 
engenheiro, se faz necessária a formação de uma cultura acerca 
do setor elétrico voltado para a geração, pois lhe será requerido 
no mercado de trabalho informações acerca da disponibilidade de 
energia em determinadas regiões como um fator determinante para 
a tomada de decisão de investimentos. As indústrias têm migrado 
12 UNIUBE
• Apresentar uma visão geral do setor.
• Evidenciar a dependência dos recursos naturais para a 
geração de energia elétrica.
• Demonstrar como se deu a evolução do setor elétrico 
brasileiro.
• Indicar como os órgãos de fiscalização do governo 
federal atuam na regulamentação do setor.
• Comparar fatos relevantes do passado com o cenário 
atual.
• Informar como ocorreu a expansão da geração de 
energia no Brasil.
Objetivos
para regiões onde, além da disponibilidade de energia, haja alta 
qualidade e valores competitivos. Portanto, é de suma importância 
saber como é gerada a energia que abastece determinada região, 
sua dependência dos recursos naturais, como reservatórios de 
águas, disponibilidade de ventos, do sol, das marés, do biodiesel, do 
bagaço da cana-de-açúcar para processos onde se dá a cogeração. 
Assim, a demanda por energia é crescente e novas tecnologias 
não poluentes precisam ser desenvolvidas, pois um país não pode 
prescindir da energia elétrica que movimenta toda uma economia 
e, ao mesmo tempo, não pode ficar tão dependente de uma única 
fonte de geração.
O mercado corporativo carece de profissionais com visão sistêmica, 
líderes e gestores capazes de propor soluções factíveis para as 
diversas demandas industriais. Os profissionais que conseguem 
apresentar soluções viáveis para as demandas energéticas têm 
sido cada vez mais valorizados pelo mercado.
 UNIUBE 13
• Contexto do Setor Elétrico Brasileiro
• A Evolução da Matriz Energética Brasileira
• Evolução do Setor Elétrico Brasileiro
• O Contexto Atual é Diferente do Ano de 2001
• Transmissão: projetos prioritários
• Geração: ampliação da oferta
• Demanda e Geração Distribuída
Esquema
Contexto do setor elétrico brasileiro1.1
A principal modalidade de geração de energia elétrica do Brasil, 
nos dias de hoje, é a hidroelétrica, correspondendo a mais de 60% 
da matriz energética nacional. Nos últimos anos, houve escassez 
de chuvas, fazendo com que a maioria dos reservatórios das usi-
nas hidroelétricas ficassem constantemente abaixo de 50% de seu 
nível normal de operação.
Além disso, uma crescente preocupação com o meio ambiente tem 
provocado impasses às hidroelétricas, em virtude dos impactos 
causados pela sua implantação, sobretudo pelos alagamentos de 
grandes áreas, acarretando danos ambientais e sociais.
A solução pode estar nas usinas termoelétricas, apesar destas sig-
nificarem uma energia mais cara e mais poluente, elas vêm aumen-
tando a sua participação na matriz energética nacional, despontan-
do como uma alternativa às hidroelétricas. O principal problema 
enfrentado por esse tipo de geração de energia é o fato de ele 
contribuir para o aumento do efeito estufa, sendo que esse tipo de 
usina, normalmente, é visto como um dos vilões desse problema 
14 UNIUBE
ambiental. Outro ponto desfavorável na utilização dessas usinas 
é a utilização de recursos não renováveis, tais como petróleo, gás 
e carvão, fontes essas que tendem a ficar escassas nas próximas 
décadas. Mas o impulso dado a esse tipo de geração utilizando 
como combustíveis materiais renováveis, como o bagaço de cana-
de-açúcar, tem animado o setor e liberado verbas intensas para 
este tipo de geração de energia elétrica.
Por sua vez, outra fonte de energia renovável tem se estabelecido no 
país, que é a geração eólica. O Brasil tem vivenciado uma expansão 
dessa modalidade de geração de energia, estimulada pela boa quali-
dade dos ventos principalmente nas Regiões Nordeste, Sudeste e Sul, 
bem como por incentivos para a implantação de tal empreendimento.
A existência de uma matriz energética mista e diferenciada é es-
sencial para que o Brasil possa atender à crescente demanda por 
energia, sendo fundamental que as diferentes fontes sejam estimu-
ladas e integradas entre si.
Algumas usinas eólicas ficaram prontas e aptas à operação em 
2014 e somente puderam entrar no SIN, Sistema Integrado Nacional 
de energia elétrica, em meados ou final de 2015 porque não se 
conseguiam construir as linhas de transmissão até a subestação 
concentradora e elevadora, em distâncias menores que 30 km, de-
vido a problemas de desapropriação de áreas e até mesmo ações 
judiciais provocando revisões dos impactos ao meio ambiente.
Sendo assim,é preciso que tanto governo quanto empreendedo-
res desenvolvam meios de melhorar a divulgação de informações 
sobre esses empreendimentos, com conhecimento técnico, cientí-
fico e jurídico visando fornecer à população e ONGs ambientais os 
meios de, por si, avaliar os prós e os contras de cada modalidade, 
evitando-se, dessa forma, preconceitos e aversões.
 UNIUBE 15
Com uma certa escassez das chuvas, das quais dependem as usi-
nas hidroelétricas, em contrapartida a um grande crescimento indus-
trial e tecnológico, comprometeram a produção e a capacidade de 
armazenamento e os riscos de apagões no sistema, caracterizando 
‘Condições Hidrológicas Desfavoráveis’, como mostra a Figura 1.
Figura 1 - Registros de produção de energia em períodos de chuvas
Fonte: MME/SEE (2015, p. 3) 
Saiba mais
O vídeo "Visão Geral das Operações do Setor Elétrico" apresenta, 
de forma simples, clara e sistêmica, a cadeia produtiva do setor, 
as categorias de agentes, as instituições que atuam no mercado 
de energia e o papel da Câmara de Comercialização de Energia 
Elétrica (CCEE) nesse contexto.
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=izrywvK-
DWkg> (9:12). Acesso em: 26 jul. 2016. 
16 UNIUBE
1.2 A evolução da matriz energética brasileira 
A necessidade do aumento da capacidade de fornecimento de 
energia, independentemente de sua origem, é fundamental para 
o crescimento industrial do país. No entanto, se questiona se vale 
a pena crescer a qualquer custo, assim há a necessidade de um 
crescimento sustentável, que se valha dos recursos naturais sem 
impactar excessivamente o meio ambiente.
Visando, então, à sustentabilidade, o consenso é de que as na-
ções devem priorizar a obtenção de recursos energéticos de custo 
baixo e a utilização eficaz da energia, a fim de que estejam melhor 
posicionadas em relação aos países que ainda mantêm suas ba-
ses energéticas majoritariamente em energia não renovável, por 
exemplo. Nesse cenário atual, o modelo brasileiro de produção de 
biocombustíveis, por exemplo, tem sido alvo de vários elogios e 
observações, sendo um modelo de sucesso de aproveitamento da 
energia mais limpa e renovável.
Isso afeta diretamente a produção de energia elétrica no Brasil, 
permitindo usinas geradoras nas indústrias, com o reaproveita-
mento de bagaço de cana ou soja e, até mesmo, de resíduos não 
aproveitados de eucalipto. Assim, as grandes usinas de cana (para 
produção de açúcar e álcool) e as fábricas de celulose recente-
mente construídas têm se transformado também em produtoras de 
energia elétrica de médio e até grande porte, dessa forma, elas têm 
se integrado ao SIN, abrindo opções ao chamado “Mercado Livre” 
para os consumidores industriais, além de permitir construções e 
expansões sem que necessitem aumentar o consumo do sistema 
nacional, uma vez que produzem sua própria energia elétrica.
Todos esses fatos somados e, principalmente, o aumento da neces-
sidade do uso da energia elétrica como principal fonte de energia 
 UNIUBE 17
são os responsáveis pelas mudanças da matriz energética nacio-
nal. O crescimento da demanda energética em correlação com o 
crescimento econômico pode ser observada em razão de 
o processo de desenvolvimento econômico ser o 
processo de utilização de mais energia para au-
mentar a produtividade e a eficiência do trabalho 
humano. De fato, um dos melhores indícios da ri-
queza de uma população é a quantidade de ener-
gia que ela consome por pessoa (THEIS apud 
RODRIGUES, 2008, p. 12).
É totalmente visível que houve um crescimento da diversificação 
da matriz energética brasileira nas últimas décadas. De acordo 
com Segura (2014), enquanto na década de 1970 quase 80% da 
energia era proveniente da exploração de carvão, lenha e petró-
leo, hoje quase 50% vem de fontes alternativas. Esse padrão deve 
se expandir ainda mais nos próximos anos com uma participação 
cada vez maior de fontes energéticas renováveis ou, ao menos, um 
pouco menos agressivas. Segundo Abrepo (2008), haverá um ba-
lanço negativo na energia hidroelétrica no ano de 2020, sendo que, 
nesse estágio, 80% do seu potencial de geração provavelmente já 
estará sendo utilizado e restrições ambientais não permitirão o uso 
pleno dos 20% restantes.
A Empresa de Pesquisa Energética – EPE – publicou em 2011:
A demanda de energia elétrica no Brasil ao longo 
da década deverá crescer a uma taxa média de 
4,8% ao ano, saindo de um patamar de consumo 
total de 456,5 mil gigawatts-hora (GWh) no ano 
de 2010 para 730,1 mil GWh em 2020. As esti-
mativas constam da Nota Técnica ‘Projeção da 
demanda de energia elétrica para os próximos 
10 anos’, produzida pela Empresa de Pesquisa 
Energética – EPE. Considerando o período em 
questão, o acréscimo do consumo total de eletri-
cidade será de 274 mil GWh, volume superior ao 
18 UNIUBE
atual consumo de eletricidade do México e próxi-
mo ao atual consumo de eletricidade da Espanha. 
O estudo trabalha com a hipótese de a economia 
brasileira expandir-se ao ritmo de 5% ao ano nos 
próximos 10 anos (EPE, 2011, p. 1).
Como exemplo dessa utilização alternativa de geração de energia 
elétrica, convém destacar o incentivo, no Brasil, e a tendência ao 
crescimento, nos próximos anos, da utilização de energia eólica, 
cuja primeira concessão, realizada em 2009, possibilitou a cons-
trução de 71 empreendimentos, com uma capacidade somada de 
1.805 megawatts (MW), principalmente instalados no Nordeste e 
no Sul do país.
Outra fonte de energia considerada “limpa” é a energia solar, que 
foi alavancada pelo Plano de Aceleração do Crescimento 2 (PAC 
2). Dessa forma, as chamadas energias limpas, tais como solar e 
eólica, juntas devem gerar quase 500 TWh, em 2030. Isso deixará 
o Brasil em posição confortável, visto que a dimensão territorial e o 
clima predominantemente tropical possibilitam a captação de ener-
gia dessas fontes diversificadas.
1.3 Evolução do setor elétrico brasileiro
Conforme o ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) (ONS, 
2014), a reformulação do setor elétrico iniciou-se em 1995 e ficou 
conhecida como a Lei de Concessões dos Serviços Públicos, a 
partir da qual foram estabelecidas as bases para um novo modelo 
institucional do setor elétrico. Graças à privatização de empresas 
e à propensão dos capitais privados, houve uma expansão dos in-
vestimentos nesse setor. 
 UNIUBE 19
Em 1996, foi criada a Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL 
com o objetivo de regulamentar e fiscalizar a produção, a transmissão, 
a distribuição e a comercialização de energia elétrica (ANEEL, 2008).
A ANEEL atua na fiscalização econômico-financeira do serviço de 
geração e dos serviços de eletricidade, buscando atingir todas as 
empresas concessionárias, permissionárias e autorizadas em ope-
ração no País, com o objetivo de garantir a prestação de serviços 
de qualidade. As empresas que descumprem as normas e leis do 
setor elétrico podem sofrer penalidades que vão desde advertência 
e multas até a cassação da concessão. 
Em 1997, foi criado o Conselho Nacional de Política Energética 
- CNPE que tem por objetivos: promover o aproveitamento racio-
nal de energia, a proteção ao consumidor em termos de preços, 
qualidade e oferta de produtos, a proteção ao Meio Ambiente, o 
incremento do uso do gás natural, a utilização de fontes renováveis 
de energia, a promoção da livre concorrência, a ampliação da com-
petitividade e a atração de capitais para a produção de energia.
A partir de 2003, o governo federal projetou um novo modelo para 
o setor elétrico brasileiro, em consonância com Agência Nacional 
de Energia Elétrica (ANEEL, 2008), e estabeleceu regras explícitas 
para a contratação de energia nos ambientes livre e regulado com 
objetivo de:
• Garantir a segurança do suprimento de energia elétrica.
• Definir um conjunto de medidas a serem observadas pelos 
Agentes, como a exigência de contratação de totalidade da 
demanda por parte das distribuidoras e dos consumidores 
livres.
20 UNIUBE
• Adotar novametodologia de cálculo do lastro para venda de 
geração, contratação de usinas hidroelétricas e termoelétri-
cas em proporções que assegurem melhor equilíbrio entre 
garantia e custo de suprimento. As medidas ainda preveem o 
monitoramento permanente da continuidade e da segurança 
de suprimento, visando detectar desequilíbrios conjunturais 
entre oferta e demanda.
• Prever a compra de energia elétrica pelas distribuidoras no 
ambiente regulado por meio de leilões, ao menor preço, pro-
movendo a modicidade tarifária.
• Promover a inserção social e a universalização no Setor 
Elétrico Brasileiro.
A nova hierarquia governamental para o Sistema Elétrico de 
Potência é mostrada na Figura 2 a seguir.
Figura 2 - Mapeamento organizacional das instituições do setor elétrico nacional
Fonte: Engie (s./d.)
 UNIUBE 21
Mediante a inclusão da tecnologia MRT (Sistema Monofilar com 
Retorno por Terra), por meio de simplificações em materiais, estrutu-
ras, dispositivos de proteção que propiciam grandes vãos entre pos-
tes, obteve-se redução significativa de custos, possibilitando uma 
melhora na eletrificação rural do país, que era de, aproximadamen-
te, somente 30% em 2000. No âmbito do Programa de Eletrificação 
Rural "LUZ NO CAMPO", iniciado em Janeiro de 2000, esse sistema 
foi definido como prioritário para o atendimento de consumidores ru-
rais, com um envolvimento em âmbito nacional de todas as conces-
sionárias de distribuição de energia elétrica do país.
Do ponto de vista tecnológico, o programa contempla o atendimen-
to das demandas no meio rural por meio dessas três alternativas:
a. Extensão de Rede.
b. Sistemas de Geração Descentralizada com Redes Isoladas.
c. Sistemas de Geração Individuais.
Graças a esse programa, tivemos um crescimento grande das 
Centrais Descentralizadas, garantindo a eletrificação e um melhor 
custo da energia na geração de energia elétrica na área rural, des-
vinculando essas redes da dependência dos sistemas centraliza-
dos, tais como as médias e grandes usinas hidroelétricas.
22 UNIUBE
Saiba mais
As razões da ineficiência administrativa do setor elétrico e da crise 
na Petrobras são temas da entrevista com Adriano Pires, professor 
da UFRJ e diretor fundador do Centro Brasileiro de Infraestrutura. 
Os efeitos da polêmica Medida Provisória 579 e o papel do pré-sal 
na economia brasileira também são analisados pelo especialista 
em energia.
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=De5Vgx-
JxsP4> (32:23). Acesso em: 26 jul. 2016. 
1.4 O contexto atual é diferente do ano de 2001
No final dos anos 90, estávamos com um déficit da capacidade de 
gerar energia em relação à demanda necessária. Portanto, essa 
situação contrária, por volta do ano 2000, impulsionou toda a evo-
lução do Setor Elétrico Nacional já descritas.
As ações tomadas tiveram impactos positivos no cenário nacional. 
Notamos que houve uma boa mudança com relação à situação em 
2001 comparada com a condição atual desse setor. A expansão no 
sistema de geração chegou a atender as expectativas, mas não 
foi o suficiente para tirar o sinal de alerta para a próxima década. 
O crescimento da capacidade de geração está apresentado nas 
Figuras 3, 4 e 5 a seguir.
 UNIUBE 23
Figura 3 - Expansão da geração - 2001 a 2014
Fonte: MME/SEE (2015, p. 17) 
Figura 4 - Expansão da geração térmica - 2001 a 2008
Fonte: MME/SEE (2015, p. 18)
24 UNIUBE
Figura 5 - Expansão da geração eólica - 2001 a 2015
Fonte: MME/SEE (2015, p. 19)
Como podemos ver no gráfico da Figura 6 a seguir, a capacidade 
instalada conseguiu reverter o quadro nos últimos 15 anos, mas as 
expectativas para os próximos 10 anos ainda não está boa, daí a 
necessidade de se manterem os investimentos no setor, aumentan-
do e melhorando ainda mais a malha instalada. Os fortes incentivos 
e campanhas para que as indústrias reduzissem seus consumos 
de energia e até mesmo investissem em geração própria também 
fizeram com que a curva de consumo se desacelerasse, permitindo 
que ainda haja essa capacidade positiva do sistema.
 UNIUBE 25
Figura 6 - Crescimento de consumo e capacidade instalada - 1996 a 2014
Fonte: MME/SEE/EPE (2015, p. 12)
O sistema interligado (SIN) permite que novas linhas de transmis-
são sejam também instaladas, juntamente com subestações de 
energia, com consequente melhor distribuição e intercâmbio entre 
as unidades geradoras e as regiões de consumo. Nas Figuras a 
seguir (7, 8, 9 e 10), podemos ver essa evolução também signifi-
cativa no sistema de transmissão nos últimos 15 anos, apesar das 
dificuldades ambientais que a construção dessa malha enfrenta.
26 UNIUBE
Figura 7 - Ampliação dos limites de intercâmbio
Fonte: MME/SEE (2015, p. 13)
Figura 8 - Expansão da transmissão
Fonte: MME/SEE (2015. p. 21)
 UNIUBE 27
Figura 9 - Expansão da transmissão -1996 a 2014
Fonte: MME/SEE (2015, p. 22)
Figura 10 - Expansão da transmissão ano 2015
Fonte: MME/SEE (2015, p. 23)
28 UNIUBE
A Figura 11 ainda mostra a expectativa para 2023 da malha, que já 
está projetada ou pretendida para o sistema integrado, segundo o 
Ministério das Minas e Energia (MME).
Figura 11 - Expansão da transmissão ano 2023
Fonte: MME / SEE / Eletrobras
Quais Ações estão em Andamento?
Com a expectativa ainda de déficits no setor até 2023, na casa de 
5 e 10%, o Ministério das Minas e Energia resolveu passar aos ór-
gãos de controle do setor os seguintes temas prioritários:
 UNIUBE 29
1.4.1 Transmissão: projetos prioritários
Medidas para recuperar, cumprir e/ou antecipar os prazos de im-
plantação dos projetos prioritários que têm impacto direto no au-
mento da capacidade de permuta entre regiões e o fluxo da energia 
de grandes usinas.
Obras que asseguram o transporte de energia de grandes usinas 
da região Norte e aumentam a capacidade de intercâmbio entre as 
regiões, principalmente na Interligação Norte/Nordeste – Sudeste.
Além de 18 projetos prioritários a executar, já tínhamos em 2015 os 
seguintes já em andamento:
Figura 12 - Linhas de transmissão no Brasil 
Fonte: MME / SEE (2015, p. 30)
30 UNIUBE
1.4.2 Geração: ampliação da oferta
Ações para atender o novo perfil da curva de carga e contribuir para 
ampliar a oferta de energia elétrica em cenários adversos e as so-
luções para geração de energia próxima aos centros de consumo 
(Centrais Descentralizadas), ou seja, aumento da geração de ener-
gia no setor sucroenergético e a expansão da geração distribuída.
Os projetos em andamento registrados em 2015 estão expostos 
nas tabelas das Figuras 13 e 14.
Figura 13 - Projetos de geração de energia em 2015
Fonte: MME / SEE (2015, p. 33) 
 UNIUBE 31
Figura 14 - Leilões de energia em 2015
Fonte: MME / SEE (2015, p. 34)
Apesar dos custos e tarifas não serem tão atraentes, as termo-
elétricas também terão seus incentivos como podemos ver nas 
Figuras 15 e 16.
Figura 15 - GNL para termoelétricas
Fonte: MME - SEE (2015, p. 42)
32 UNIUBE
Figura 16 - Integração energética Brasil x Argentina
Fonte: MME / SEE (2015, p. 43)
1.4.3 Demanda e Geração Distribuída
Diligência para incentivar as boas práticas de uso eficiente de ener-
gia e ampliar a geração distribuída.
Figura 17 - Geração distribuída
Fonte: MME / SEE (2015, p. 44)
 UNIUBE 33
Figura 18 - Articulação Institucional x Implantação de Projetos
Fonte: MME / SEE (2015, p. 45) 
Novos projetos regionalizados por meio das Centrais Geradoras, 
usinas de pequeno e médio porte, atendendo regiões específicas e 
limitadas, com a participação de todos os níveis de governo, desde 
municipais até os federais.
Figura 19 - Bandeiras tarifárias brasileiras
Fonte: MME / SEE (2015, p. 46)
34 UNIUBE
Por fim, o governo tem se comprometido e procurado manter a 
Transparência nas Ações, mediante:
• Ampliação do diálogo com os agentes setoriais.
• Diálogo com associações do setor elétrico e de petróleo, gás 
e combustíveis renováveis.
• Reuniões com associações de classe, representando mais de 
uma centena de agentessetoriais.
• Abertura de diálogo com a população e meios de comunica-
ção com realização de entrevistas para jornais, revistas, rá-
dios e redes de televisão e sociais.
Audiências com empresas estatais e privadas envolvidas em em-
preendimentos estratégicos nos diversos setores.
Considerações finais
Percebe-se que há uma grande dependência dos recursos naturais 
para a geração de energia elétrica. O Brasil tem experimentado 
uma evolução gradual de seu setor elétrico, o crescimento da ativi-
dade industrial é que justifica a ampliação desse setor. 
A ANEEL, como órgão regulador, tem papel fundamental nas ati-
vidades ligadas à geração de energia, pois o governo necessita 
regulamentar as diversas fontes de geração de modo que os inves-
tidores sintam-se seguros em aplicar recursos financeiros.
Apesar do crescimento vertiginoso da geração de energia nos últi-
mos anos, esgotam-se as possibilidades de novas concessões para 
usinas hidroelétricas de grande porte, pois o impacto ambiental cau-
sado por elas é considerável diante das exigências da sociedade.
Adriano Rodrigues Siqueira
Introdução
Geração centralizada 
e descentralizada de 
energia elétrica
Capítulo
2
Devido à falta de interesses econômicos convivemos com 
uma certa escassez no abastecimento das chamadas 
regiões rurais do país. Levando-se em conta que cerca de 
10% da população vive nessas regiões mais afastadas e 
que poderíamos ter um crescimento econômico viável e 
interessante ao desenvolvimento do país nessas mesmas 
regiões, no fi nal da década de 90, ainda no século passado, o 
governo decidiu, por medidas, descentralizar e baratear esses 
custos de modo a reverter essa situação. Com isso, se criou e 
se intensifi cou a chamada eletrifi cação rural descentralizada.
O processo de eletrifi cação rural descentralizada, e por que 
não dizer dispersa, pode utilizar-se de tecnologias disponíveis 
no mercado, que convertem energias de fontes renováveis 
em energia elétrica. Exemplos são os painéis fotovoltaicos, as 
turbinas eólicas, a cogeração usando biogás, a geração por 
meio de biomassa vegetal (cana-de-açúcar, biodiesel usando 
óleos vegetais etc.), que, quando operando com grupos 
motor-gerador diesel, ou outro combustível, e dispositivos 
com boa efi ciência, proporcionam confi abilidade, qualidade e 
segurança no fornecimento de energia elétrica.
Outra fonte de geração descentralizada, já há muito explorada 
nas propriedades rurais e que estava meio que abandonada, 
é a hidráulica, que gera energia por meio das PCH (Pequenas 
Centrais Hidroelétricas), também classificadas, tecnicamente, 
de micro ou pequenos aproveitamentos hidroenergéticos. 
Vamos tratar mais especificamente dessas chamadas Centrais 
Elétricas no capítulo 4 deste material.
De acordo com Edna Elias Xavier et al. (2014), da Empresa de 
Pesquisa Energética (EPE), o Brasil possui um perfil energético 
com potencial técnico promissor para adoção de estratégias 
voltadas para a utilização de fontes renováveis não tradicionais. 
Assim sendo, as centrais eólicas, a energia solar, as centrais 
hidroelétricas de pequeno porte (PCHs) e a bioeletricidade são 
cada vez mais procuradas para o suprimento das demandas 
energéticas. Essas fontes contribuem com a diversificação da 
matriz elétrica, além de estarem usualmente relacionadas a 
projetos menos impactantes ambientalmente.
Observa-se que a questão ambiental certamente é um dos 
argumentos mais importantes para a expansão da utilização 
dessas fontes nos últimos anos.
As centrais eólicas e a energia solar assumem papéis de 
destaque no cenário energético nacional. Em especial, 
porque geralmente tais projetos estão associados a impactos 
socioambientais menos expressivos se comparados aos de 
outras fontes convencionais.
Ao transportar-se energia elétrica de grandes centrais de 
geração para diversas localidades por meio de linhas de 
transmissão aéreas ou subterrâneas, tem-se o processo de 
distribuição centralizada.
Conforme o Conselho Empresarial para o Desenvolvimento 
Sustentável (apud PORTUGUAL, 2009, p. 2):
a produção descentralizada de energia ou 
microgeração, refere-se à possibilidade de o 
consumidor, particular ou empresa, poder pro-
duzir a sua própria energia, recorrendo para 
tal a equipamentos de pequena escala, como, 
 UNIUBE 37
• Verificar a geração centralizada e descentralizada da 
energia elétrica.
• Compreender em todos os aspectos o consumo de 
energia elétrica brasileira.
• Observar as vantagens e desvantagens da geração de 
energia descentralizada.
• Estudar o uso das energias eólicas e solares como 
geradoras descentralizadas de energia.
• CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL
• GERAÇÃO CENTRALIZADA (GC)
• GERAÇÃO DESCENTRALIZADA (GD)
• Uso de Eólicas e Solares como Geradoras 
Descentralizadas
• Vantagens da Geração Descentralizada
• Do lado da sociedade
• Do lado do meio ambiente
• Do lado do setor elétrico
• Desvantagens da Geração Descentralizada
• Do lado da sociedade
• Do lado do setor elétrico
Objetivos
Esquema
por exemplo, painéis solares, microturbi-
nas, micro eólicas ou mini hídricas. A ener-
gia produzida pode ser aproveitada para a 
produção de energia elétrica, que pode ser 
vendida à rede de distribuição nacional. 
Portanto, o processo de distribuição descentralizada pode ser 
definido como as microcentrais de geração de energia que 
abastecem a pequenas regiões onde a demanda é menor.
38 UNIUBE
Consumo de energia elétrica no brasil2.1
Acessando o site da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), é 
possível verificar o consumo de energia elétrica na rede das cin-
co regiões brasileiras, o que tornou possível a criação do seguinte 
gráfico e tabela:
Figura 20 - Consumo de energia elétrica na rede 
(MWh). Sistema simples: Janeiro de 2015
Fonte: adaptada da EPE (2015)
Tabela 1 - Consumo de energia elétrica na rede
Fonte: adaptada da EPE (2015)
 UNIUBE 39
Obviamente, como possui o maior percentual populacional e in-
dustrial, o consumo de energia na região sudeste é maior, o que 
ocasiona maior pressão sobre os recursos ambientais disponíveis 
nessa região. Nesse cenário, a inclusão de fontes renováveis de 
energia no sistema de distribuição, tanto de forma centralizada 
como descentralizada, se mostra como solução para minimizar os 
possíveis impactos resultantes da grande demanda energética.
Na Figura a seguir, podemos perceber a diferença entre geração 
centralizada e descentralizada.
Figura 21 - Comparação entre geração centralizada e distribuída.
Fonte: Geração... (s./d.)
Desde 17 de abril de 2012, quando entrou em vigor a Resolução 
Normativa ANEEL nº 482/2012, o consumidor brasileiro pode gerar 
sua própria energia elétrica a partir de fontes renováveis ou coge-
ração qualificada, podendo inclusive fornecer o excedente para a 
rede de distribuição de sua localidade. Essa forma de geração de 
energia elétrica é comumente chamada de micro e minigeração dis-
tribuídas de energia elétrica, que contribuem para aliar economia 
financeira, consciência socioambiental e autossustentabilidade.
40 UNIUBE
Novas regras foram instituídas a partir de 1º de março de 2016, 
permitindo o uso de qualquer fonte renovável, além da cogeração 
qualificada, de microgeração distribuída a central geradora com po-
tência instalada até 75 quilowatts (KW) e minigeração distribuída 
aquela com potência acima de 75 kW e menor ou igual a 5 MW 
(sendo 3 MW para a fonte hídrica), conectadas na rede de distribui-
ção por meio de instalações de unidades consumidoras.
Também permitiu a possibilidade de instalação de geração distri-
buída em condomínios (empreendimentos de múltiplas unidades 
consumidoras). A ANEEL criou ainda a figura da “geração compar-
tilhada”, possibilitando que diversos interessados se unam em um 
consórcio ou em uma cooperativa para instalar uma micro ou mini-
geração distribuída e assim utilizar a energia gerada, o que reduzi-
ria o valor das faturas dos consorciados ou cooperados.
A ANEEL também estabeleceu regras que simplificamo processo: 
foram instituídos formulários padrão para realização da solicitação 
de acesso pelo consumidor, e o prazo total para a distribuidora co-
nectar usinas de até 75 kW, que era de 82 dias, foi reduzido para 34 
dias. Adicionalmente, a partir de janeiro de 2017, os consumidores 
poderão fazer a solicitação e acompanhar o andamento de seu pe-
dido junto à distribuidora pela internet.
Saiba mais
Documentário da série “Construindo o Futuro”, realizado pelo 
Discovery Channel. Essa edição mostra o desafio de físicos, enge-
nheiros e pesquisadores para encontrar novas fontes de energia. 
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=7aBE-
TpwNEF4> (45:08). Acesso em: 27 jul. 2016. 
 UNIUBE 41
2.2 Geração centralizada (gc)
Podemos definir que as Usinas de Geração Centralizada são as 
Usinas de Grande Porte, ou seja, usinas com produção geralmente 
superior a 100 MW e que ocupam espaços territoriais extensos.
No Brasil, nas regiões de grande densidade populacional como a 
Sudeste e parte da região Sul, o uso de usinas centralizadas ainda é 
a melhor solução para atender esses grandes centros populacionais, 
uma vez que as distâncias das usinas desses centros não é tão grande.
Assim sendo, as centrais de grande porte centralizadas deverão 
continuar a atender uma significativa parcela do Sistema Interligado 
Nacional (SIN). Uma fonte de energia limpa de grande porte, mes-
mo que centralizada, pode ganhar força nessa tarefa. É o caso, 
mais especificamente, da eólica, que tem potencial para atender 
com importantes ganhos essa demanda, contribuindo para a redu-
ção da emissão de poluentes atmosféricos, pelas usinas térmicas, 
diminuindo a necessidade da construção de grandes reservatórios 
e reduzindo o risco gerado pela sazonalidade hidrológica das usi-
nas hidroelétricas.
Com isso, o governo tem liberado verbas orçamentárias especí-
ficas para esse tipo de empreendimento, já que essa é a melhor 
maneira de se ter usinas centralizadas com menores impactos am-
bientais e sem ferir os recursos naturais que estão ameaçados de 
escassez nas próximas décadas.
As vantagens da geração eólica centralizada se resumem da se-
guinte forma:
• Redução da emissão, pelas usinas térmicas, de poluentes 
atmosféricos.
42 UNIUBE
• Diminuição da necessidade da construção de grandes 
reservatórios.
• Redução do risco gerado pela sazonalidade hidrológica, à luz 
da complementaridade.
• Atração de turistas, gerando renda, emprego, arrecadações e 
promovendo o desenvolvimento regional.
2.3 Geração descentralizada (gd)
A GD é definida como o uso integrado ou isolado 
de recursos modulares de pequeno porte por con-
cessionárias, consumidores e terceiros em aplica-
ções que beneficiam o sistema elétrico e ou con-
sumidores específicos. O termo tem sintonia com 
outras expressões normalmente usadas como: 
autogeração, geração in situ, cogeração e gera-
ção exclusiva (EPRI, 1997 apud OLADE, 2011).
De acordo com o COGEN, a Geração Descentralizada se trata de 
um tipo de geração elétrica que se diferencia da realizada pela ge-
ração centralizada por ocorrer em locais onde não seria instalada 
uma usina geradora convencional, contribuindo assim para aumen-
tar a distribuição geográfica da geração de energia elétrica em de-
terminada região.
A GD oferece inúmeras vantagens ao setor elé-
trico, visto que a disposição da unidade de ge-
ração próxima à carga permite a diminuição das 
perdas associadas ao transporte de energia elé-
trica, além de uma maior diversificação das tecno-
logias empregadas para produção de energia, e 
assim sua escolha pode ser realizada em função 
dos requerimentos específicos da carga ou da 
disponibilidade dos recursos energéticos locais 
(RODRIGUES, 2000 apud OLADE, 2011).
 UNIUBE 43
As tecnologias de GD disponíveis no mercado atualmente têm dis-
ponibilizado equipamentos de medição, controle e comando que 
articulam a operação dos geradores e o eventual controle de car-
gas (ligamento/ desligamento) para que estas se adaptem à oferta 
de energia, melhorando a eficiência energética.
Esses conceitos de geração distribuída trazem em comum:
• Proximidade com a região de consumo.
• Localização: sistema elétrico da empresa ou sítio do cliente. 
Quando o local for fora do alcance da rede distribuída, devem 
se utilizar os chamados sistemas isolados.
• Produção em pequena escala, possibilitando conexão próxima 
aos diversos pontos da rede elétrica (alta, média e baixa tensão).
• Potência reduzida.
• Emprego de diversas tecnologias.
Figura 22 - Conceito de geração distribuída
Fonte: EPRI (2009 apud OLADE, 2011)
44 UNIUBE
Mas a grande vantagem do uso das GD é a possibilidade de usar 
recursos renováveis disponíveis localmente ou mesmo conceber 
medidas de eficiência energética. Em termos ambientais, na utili-
zação da GD, os recursos energéticos distribuídos podem e devem 
contribuir na redução das emissões de GEE (gás de efeito estufa) 
e também para mitigar a mudança climática.
No Brasil, as tendências para o incremento da geração distribuída 
decorrem de diversas causas, como:
• Desejo dos consumidores de reduzir o custo do suprimento 
de energia elétrica e de melhorar a confiabilidade desse su-
primento, em face do aumento dos preços aplicados pelas 
concessionárias e das sua deficiências, em particular.
• Reestruturação institucional do setor elétrico.
• Disponibilidade crescente do gás natural para geração, em 
virtude do aumento da oferta tanto de origem nacional como 
externa, da construção de gasodutos para transporte e do de-
senvolvimento das redes de distribuição (OLADE, 2011).
• Crescente aumento e aperfeiçoamento de tecnologias para 
aproveitamento de energia a partir de fontes renováveis, com 
destaque para a solar e a eólica.
• O baixo valor econômico da venda de energia, obtido median-
te leilões de energia para fontes renováveis.
• Políticas públicas de incentivo ao mercado de energia solar, 
que colocou o Brasil em destaque quanto ao aproveitamento 
da energia solar térmica.
 UNIUBE 45
• Conscientização dos problemas ambientais, promovendo so-
luções que tendem a reduzir os impactos ambientais da gera-
ção, dentre as quais as que permitem melhor aproveitamento 
da energia proveniente de combustíveis fósseis ou provenien-
tes da biomassa; e da diminuição da utilização e construção 
de grandes redes de distribuição.
• Progresso da tecnologia eletrônica e consequente redução 
nos custos de sistemas de controle, de processamento e de 
transmissão de dados, viabilizando a operação de sistemas 
elétricos cada vez mais complexos (INEE, 2001).
2.3.1 Uso de Eólicas e Solares como Geradoras Descentralizadas
A energia solar e a eólica aparecem como ótimas opções para ge-
ração descentralizada (no caso das eólicas até mesmo como usi-
nas centralizadas), pois, além de energias limpas e de baixo impac-
to ambiental, suas vantagens se resumem da seguinte forma:
• Suprem pequenas localidades distantes da rede, contribuindo 
para o processo de universalização do atendimento.
• A qualidade do fornecimento de energia elétrica é superior por 
dispensar o transporte por longas distâncias.
• Estabilidade e confiança.
• Alívio da sobrecarga e o congestionamento do sistema de 
transmissão.
• Manutenção da tensão em níveis adequados.
46 UNIUBE
• Redução do número de quedas de energia e blackouts.
• Diminuição de perdas decorrentes do transporte da energia, 
com correspondente aumento da eficiência energética.
• Contribui na diversificação da matriz energética e do setor 
elétrico.
• Reduz impactos ambientais decorrentes da construção de re-
servatórios e de longas LTs.
• Geração de empregos e desenvolvimento econômico.
• Diversificação de investimentos privados distribuídos 
regionalmente.
• Eficiência no uso das fontes energéticas.
• Agilidade no atendimento ao crescimento da demanda.
• A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decor-
rente da fabricação dos equipamentos necessários para a 
construção dos painéissolares é totalmente controlável utili-
zando as formas de controles existentes atualmente.
• As centrais solares necessitam de manutenção mínima.
• Os painéis solares estão a cada dia mais potentes ao mesmo 
tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais 
a energia solar uma solução economicamente viável.
• A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil 
acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a 
enormes investimentos em linhas de transmissão.
 UNIUBE 47
• Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia 
solar é viável em praticamente todo o território e, em locais 
distantes dos centros de produção energética, sua utilização 
ajuda a diminuir a procura energética nestes e consequente-
mente a perda de energia que ocorreria na transmissão.
As desvantagens da geração centralizada e descentralizada das 
eólicas, em maior e menor proporção respectivamente, são:
• Impactos visuais.
• Interferências eletromagnéticas.
• Interferência nas rotas de aves.
As desvantagens da geração centralizada e descentralizada das 
geradoras solares são:
• Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a 
situação climatérica (chuvas, neve), além de que, durante a 
noite, não existe produção alguma, o que obriga a que exis-
tam meios de armazenamento da energia produzida durante 
o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à 
rede de transmissão de energia.
• Locais de latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, 
Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas 
bruscas de produção durante os meses de inverno devido à 
menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com fre-
quente cobertura de nuvens (Londres, por exemplo) tendem 
a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de 
nebulosidade.
48 UNIUBE
• As formas de armazenamento da energia solar são pouco efi-
cientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis 
fósseis (carvão, petróleo e gás) ou à energia hidroelétrica 
(água).
• Os painéis solares têm um rendimento de apenas 25%, ape-
sar desse valor ter aumentado ao longo dos anos.
2.3.2 Vantagens da Geração Descentralizada
De uma forma geral, no que se refere à Geração Descentralizada, 
independentemente da fonte de energia utilizada, podemos salien-
tar o que segue:
2.3.2.1 Do lado da sociedade
• Qualidade e confiabilidade superiores do abastecimento por 
meio de tecnologias de GD, porque seu sistema elétrico não 
aceita variações de frequência e/ou tensão.
• Aumento da confiabilidade do suprimento aos consumidores 
próximos à geração local, por adicionar fonte não sujeita a 
falhas na transmissão e distribuição.
• A eletricidade gerada pela GD tem menor custo para o 
consumidor.
• Contribuição para o aumento do mix da geração, levando a 
uma maior segurança do suprimento energético.
 UNIUBE 49
• Geração de empregos e estabilidade na produção pela indús-
tria nacional, gerando desenvolvimento econômico.
• Contribuição para o desenvolvimento local (social e econômi-
co), devido ao uso de recursos próprios da região onde está 
inserida a instalação elétrica.
2.3.2.2 Do lado do meio ambiente
• Contribuição na redução das emissões de GEE e para a miti-
gação da mudança climática devido ao uso de recursos ener-
géticos distribuídos.
• Minimização dos impactos ambientais, pela redução da ne-
cessidade de grandes instalações de geração de cargas e 
extensas linhas de transmissão.
• Diminuição do uso de fontes de energia não renováveis.
• Diminuição do desmatamento.
• Possibilidade de melhorar a eficiência energética.
• Uso adequado dos recursos renováveis.
2.3.2.3. Do lado do setor elétrico
• A GD é economicamente atraente na medida em que reduz os 
custos, adia investimentos em subestações de transformação e 
50 UNIUBE
em capacidade adicional para transmissão, além de reduzir per-
das nas linhas de transmissão e distribuição, perdas reativas de 
potência e estabilidade na tensão elétrica (OLADE, 2011).
• A diversidade de investimentos privados gerados pela GD ten-
de a ampliar o número de agentes geradores e participantes 
do setor elétrico, distribuídos regionalmente (COGEN, 2013).
• Atendimento mais rápido ao crescimento da demanda (ou à 
demanda reprimida) por ter um tempo de implantação inferior 
comparado à geração centralizada, bem como facilidade de 
reforços das respectivas redes de transmissão e distribuição.
• Diminuição da dependência do parque gerador centralizado, 
mantendo reservas próximas aos centros de carga (COGEN, 
2013).
• Agilidade no atendimento ao crescimento da demanda, inse-
rindo menor prazo e menor complexidade no licenciamento e 
na liberação para implantação dos projetos (COGEN, 2013).
• Aumento da estabilidade do sistema elétrico, pela existência 
de reservas de geração distribuída (INEE, 2001).
• Redução das perdas na transmissão e dos respectivos cus-
tos, e adiamento no investimento para reforçar o sistema de 
transmissão (INEE, 2001).
• Redução dos investimentos para implantação, inclusive os 
das concessionárias, e para o suprimento de ponta, dado que 
este passa a ser compartilhado (“peak sharing”), e os de to-
dos os produtores para reservas de geração (que podem ser 
alocadas em comum) (INEE, 2001);
 UNIUBE 51
• Redução dos riscos de planejamento.
• O uso de unidades de menor capacidade propicia o equilíbrio 
na busca de melhores taxas variáveis de crescimento de de-
manda, contribuindo na redução de risco associados a erros 
de planejamento e oscilações de preços ao sistema elétrico 
(WALTER et al. apud OLADE, 2011);
• Contribuição para a abertura do mercado energético, com a 
criação de regulamentação jurídica própria, que podem repre-
sentar uma grande oportunidade comercial.
2.3.3 Desvantagens da Geração Descentralizada
A Geração Descentralizada acarreta desvantagens devido à de-
sarticulação entre interconexão física, intercâmbio comercial e o 
custo da tecnologia, e também em razão do aumento do número de 
empresas e entidades envolvidas.
Da mesma forma que as vantagens, podemos também classificar as 
seguintes desvantagens para o uso de centrais descentralizadas:
2.3.3.1 Do lado da sociedade
• Remuneração do custo da interligação da GD à rede, que a 
princípio fica a cargo do proprietário da GD (OLADE, 2011).
• Possível variação da tarifa em função da taxa de utilização da 
interconexão.
52 UNIUBE
• Possível tempo de amortização elevado devido ao custo do 
sistema.
• Variações na produção de energia do sistema, conforme a 
fonte energética adotada (INEE, 2001).
2.3.3.2 Do lado do setor elétrico
• A concessionária à qual vai se conectar um produtor inde-
pendente pode ser apenas transportadora e não compradora 
da energia que lhe é entregue por aquele produtor para um 
cliente remoto.
• Maior complexidade no planejamento e na operação do sis-
tema elétrico.
• Maior complexidade nos procedimentos e na realização de 
manutenções, inclusive nas medidas de segurança a serem 
tomadas e na coordenação das atividades.
• Possível diminuição do fator de utilização das instalações das 
concessionárias de distribuição, o que tende a aumentar o 
preço médio do seu fornecimento.
• Remuneração de investimentos de concessionárias, decor-
rentes ou afetados pela interconexão (INEE, 2001).
 UNIUBE 53
Considerações finais
Vimos que a geração local de energia reduz as perdas de transmis-
são e aumenta a confiabilidade do sistema, pois os usuários não 
necessitam contar com grandes e remotas centrais elétricas. 
Entretanto, em termos econômicos e em curto prazo, a produção 
descentralizada de energia não é tão vantajosa, em razão de os 
custos de instalação inicial ser maiores em relação a uma central 
energética.
No entanto, em longo prazo, a descentralização de energia torna 
os preços mais competitivos e contribui para a redução dos impac-
tos ambientais, pois usa normalmente fontes renováveis de energia 
como a eólica e a solar.
Com o estudo aprofundando da estrutura descentralizadade ener-
gia, verificamos alguns obstáculos ligados às questões técnicas, 
principalmente no custo da tecnologia.
É imprescindível o papel do engenheiro na análise dos impactos 
de um gerador descentralizado usado para atender a demanda de 
energia local. O engenheiro também é responsável por gerenciar e 
explorar essa oferta de energia utilizada para beneficiar as indús-
trias e a comunidade da região. 
Adriano Rodrigues Siqueira
Introdução
Geração hidroelétrica, 
termoelétrica e nuclear 
Capítulo
3
O setor elétrico do mundo depende fortemente da disponibilidade 
de recursos hídricos tanto para geração de energia em centrais 
hidrelétricas como para o resfriamento em centrais termelétricas 
(nuclear, combustível fóssil, biomassa ou geotérmica). 
Em 2010, de acordo com o EIA (Energy Information Administration), 
a termelétrica contribuiu com cerca de 16,473 milhões de MWh 
(81%) da geração atual em todo o mundo e a hidrelétrica, com 
3,402 milhões de MWh (17%). 
Na maioria das regiões, a termelétrica é dominante, a não ser na 
América do Sul, onde predomina a hidroelétrica (63% do total 
de eletricidade) (DAVIS; KYLE; EDMONDS, 2013). Apesar de a 
energia solar fotovoltaica e eólica estarem crescendo rapidamente, 
vários estudos mostram que a energia termelétrica, em conjunto 
com a energia hidrelétrica, muito provavelmente continuará a ser 
dominante durante todo o século XXI. 
Estudos anteriores mostraram que o aquecimento global e o 
aumento das mudanças climáticas podem ter impactos importantes 
sobre os recursos hídricos. Além disso, as demandas por eletricidade 
deverão aumentar sob uma crescente população mundial.
Neste capítulo, iremos ver os benefícios e desafi os das da geração 
de energia hidrelétrica, termelétrica e termonuclear.
• Entender o conceito de fonte de energia.
• Compreender a geração de energia hidrelétrica.
• Verificar as vantagens e desvantagens da geração de 
energia termoelétrica.
• Analisar os benefícios e desafios da geração nuclear de 
energia.
• Fontes de energia
• Geração hidroelétrica
• Geração termoelétrica
• Geração nuclear
Objetivos
Esquema
Fontes de energia3.1
A energia elétrica é a principal fonte de uso em grande escala 
no mundo todo, inclusive no Brasil, até porque traz uma facilida-
de de transporte e um baixo índice de perda energética durante 
conversões.
Fontes renováveis, como a força das águas, dos ventos ou a energia 
do sol, bem como recursos fósseis estão entre os combustíveis usa-
dos para a geração da energia elétrica. Por meio de turbinas e gera-
dores podemos transformar outras formas de energia, como a mecâ-
nica e a química, em eletricidade. As fontes de energia mais comuns 
são as térmicas, os combustíveis fósseis, os reatores nucleares, que 
geram vapor e energia potencial gravitacional nas barragens das 
usinas hidroelétricas. As pilhas geram a eletricidade pelas reações 
de óxido-redução com uma variedade de produtos químicos.
 UNIUBE 57
Segue uma tabela que indica diversas origens e fontes de energia 
e o equipamento utilizado para a sua produção:
Tabela 2 - Fontes de Energia 
Origem Fonte Equipamento
Calor Reação nuclear Central nuclear
Nascentes hidrotermais Central geotérmica
Queima de resíduos Incinerador
Queima de outros ti-
pos de combustível
Central termoelétrica
Luz Sol Célula fotoelétrica
Movimento Vento Aerogerador
Motor Gerador
Ondas do mar Central talassomotriz
Peso Maré Central talassomotriz
Água dos rios Turbina hidráulica
Química Reações químicas Célula eletrolítica
Fonte: Wikipédia (s./d.)
A geração é feita através de transdutores, que, girando unidos a ge-
radores elétricos, convertem, normalmente, a energia mecânica em 
eletricidade. As turbinas podem ser movidas usando o vapor, a água, 
o vento ou outros líquidos como um portador de energia intermediário.
Em âmbito mundial, o que se vê é uma confiabilidade no carvão e 
no gás natural para fornecer energia. As exigências elevadas da 
energia nuclear, em termos de segurança por conta dos altos ris-
cos envolvidos, impediram a proliferação desse tipo de estrutura na 
maioria dos países desde 1970.
58 UNIUBE
Já discutimos em capítulos anteriores que as usinas hidroelétricas 
no Brasil são a maior fonte de geração de energia elétrica. No en-
tanto, com incentivos governamentais e ambientais, a energia eóli-
ca tem sido a preferida pelo governo e concessionárias e tem sido 
apontada como a principal alternativa caso as hidroelétricas não 
sejam capazes de atender as demandas, uma vez que estas estão 
sujeitas à sazonalidade de chuvas, o que confere uma certa insta-
bilidade nos reservatórios das represas das hidroelétricas.
Na última década, incentivou-se o uso de fontes renováveis de co-
geração descentralizada por indústrias de grande porte, como as 
canavieiras e as de celulose, que têm reforçado o sistema como 
um todo, à medida que, ao invés de aumentar consumo no setor 
elétrico, se alto alimentam eletricamente com seus próprios gera-
dores e ainda conseguem gerar centenas de MW ao sistema.
Exemplos típicos são a Usina de Cana-de-Açúcar da COSAN, em Jataí/
GO, que fornece mais de 60 MW ao sistema, o projeto PUMA de ce-
lulose da Klabin, em Ortigueira/PR, que fornece cerca de 165 MW ao 
sistema (estas já em operação) e o projeto Horizonte 2 de celulose da 
FIBRIA, em Três Lagoas/MS, que também deverá gerar ao sistema, no 
segundo semestre de 2017, cerca de 150 MW. Essas novas fábricas de 
celulose estão entre as maiores do mundo e não vão acarretar aumento 
no consumo de energia elétrica ao sistema, sendo caracterizadas, sob 
o ponto de vista do setor elétrico, como centrais descentralizadas de 
geração, embora a potência entregue ao sistema seja equivalente a 
uma usina de grande porte. Utilizando sobras de cana e de eucalipto 
(Lixivia), são também fonte de energia renovável, indo, dessa forma, ao 
encontro de todos os projetos ambientais e metas mundiais.
De acordo com o núcleo de estudos do senado federal (TANQUEDI; 
ABBUD, 2012), dependendo do cenário macroeconômico conside-
rado, pode-se estimar que o parque gerador de energia elétrica 
 UNIUBE 59
brasileiro, em 2030, terá uma potência instalada entre 210 e 250 
mil MW, ou seja, deveremos ter um considerável aumento em rela-
ção ao parque hoje existente, que gera de 120 a 160 mil MW. Esse 
número é muito maior que a disponibilidade de recursos hídricos, 
que a construção de mais usinas hidrelétricas é restringida primei-
ramente em razão de suas interferências ambientais.
Neste capítulo, vamos nos limitar às formas de geração sem detalhar as 
usinas em si, o que será assunto do Capitulo 4 – Centrais Geradoras.
3.2 Geração hidroelétrica
O custo da hidroeletricidade é relativamente baixo, o que a torna 
uma fonte competitiva de energia renovável. A barragem e o reser-
vatório são também fontes flexíveis de eletricidade, a quantidade 
produzida pela estação pode ser alterada para adaptar novas de-
mandas de energia. 
Diferentemente da produção termoelétrica, por exemplo, não se 
deve esperar da produção hidroelétrica, no horizonte dos estudos 
do plano nacional energético de longo prazo, ganhos significativos 
de eficiência na conversão de energia.
Na transmissão de energia, a realidade também não é muito diver-
gente. No Brasil, hoje, as perdas médias na alta tensão são míni-
mas em relação ao volume de energia transmitida. Ainda assim, 
existem desafios tecnológicos a serem superados, tanto na gera-
ção hidroelétrica quanto na transmissão.
A hidrelétrica funciona por meio da energia potencial da água re-
presada, a água aciona uma turbina hidráulica. A energia extraída 
60 UNIUBE
a partir da água depende do volume e da diferença de altura entre 
a fonte e o escoamento. 
Figura 23 - UHE Jurumirim
Fonte: Memória (s./d.)
Estima-se que o potencial hidráulico do Brasil seja da ordem de 
260 GW – segundo dados do Atlas de Energia Elétrica do Brasil 
(ANEEL, 2008).
No início do século 20, muitas pequenas centrais hidrelétricas fo-
ram sendoconstruídas por empresas comerciais nas montanhas 
perto de áreas metropolitanas. Em 1920, 40% da energia produzi-
da nos Estados Unidos era proveniente de hidrelétrica. No Brasil, 
os primeiros watts/hora (W/h) foram produzidos praticamente no 
mesmo período, graças às águas do Rio Paraibuna, que atravessa 
a zona da mata mineira. As turbinas foram importadas dos Estados 
Unidos e giraram pela primeira vez na Usina Marmelos, em Juiz 
de Fora. Foi um salto inicial para que o Brasil se tornasse um dos 
maiores geradores de energia hidrelétrica do planeta.
 UNIUBE 61
Segundo o Atlas de Energia Elétrica do Brasil (ANEEL), a potência 
instalada determina se a usina é de grande ou médio porte ou uma 
Pequena Central Hidroelétrica (PCH) e adota três classificações:
• Centrais Geradoras Hidroelétricas (CGH, com até 1 MW de 
potência instalada).
• Pequenas Centrais Hidroelétricas (PCH, entre 1,1 MW e 30 
MW de potência instalada).
• Usina Hidroelétrica de Energia (UHE, com mais de 30 MW de 
potência instalada).
Figura 24 - PCH Retiro
Fonte: Novas… (2013)
O porte, mais precisamente a potência nominal a ser gerada 
pela usina, também determina as dimensões da rede que será 
62 UNIUBE
necessária para levar a energia até o centro de consumo. A ten-
dência das hidrelétricas brasileiras é: quanto maior a usina, mais 
distantes dos centros urbanos e industriais.
A exigência de construção de extensas linhas de transmissão de 
alta e extra-alta tensão (230 kV - 750 kV), muitas vezes, cruza 
grandes territórios inclusive estados.
Segundo a Comissão de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), 
as PCHs e CGHs, no geral, abastecem pequenos centros consumido-
res – inclusive unidades industriais e comerciais individuais – e não 
necessitam de instalações tão extensas para o transporte da energia.
3.3 Geração termoelétrica
Na geração termoelétrica, a eletricidade é produzida a partir da 
queima de combustíveis, que aquecem uma caldeira que produz 
vapor. O vapor produzido na queima do combustível é utilizado 
para movimentar a turbina acoplada, num mesmo eixo central, a 
um gerador. O vapor é produzido por qualquer fonte de energia tér-
mica que gere o calor, por exemplo, a partir de fontes geotérmicas, 
de energia solar ou de reatores nucleares.
Um dos combustíveis mais utilizados para aquecer as caldeira das 
termoelétricas é o gás natural.
O gás natural é uma mistura de gás hidrocarbonato natural consti-
tuído principalmente de metano, mas comumente incluindo quanti-
dades variáveis de alcanos. É formado quando camadas de plantas 
em decomposição e matéria animal são expostos à temperatura e 
pressão intensas sob a superfície da terra por milhões de anos. 
 UNIUBE 63
O gás natural é um combustível fóssil utilizado também como com-
bustível para veículos, bem como matéria-prima química na fabri-
cação de plásticos e outros produtos químicos orgânicos comer-
cialmente importantes.
Embora as usinas termoelétricas tenham sido desenvolvidas na 
década de 1940, seu uso foi ampliado somente na última década 
do século passado. Atualmente, as maiores turbinas a gás chegam 
a 330 MW de potência, e os rendimentos térmicos atingem 42%.
Entre as vantagens adicionais da geração termoelétrica a gás na-
tural estão o prazo relativamente curto de maturação do empreen-
dimento e a flexibilidade para o atendimento de cargas de ponta.
Outro combustível muito utilizado nas termoelétricas é o Petróleo. 
O petróleo é o principal responsável pela geração de energia elé-
trica em diversos 
países do mundo, sendo ainda hoje responsável por cerca de 8% 
de toda a eletricidade gerada no mundo.
Relembrando
Alcanos são hidrocarbonetos formados apenas por ligações sim-
ples entre seus carbonos. Possuem cadeia aberta (acíclicos) e li-
gações simples (saturadas). Sua fórmula é CnH2n+2
64 UNIUBE
A geração de energia a partir de derivados de petróleo é econômi-
ca em áreas de alta densidade industrial, pois a alta demanda não 
pode ser atendida por fontes renováveis. O efeito da poluição lo-
calizada é minimizado por se localizar longe de áreas residenciais. 
A estação de energia de combustível fóssil consiste em um sistema 
que converte a energia do calor de combustão em energia mecâ-
nica, que então opera um gerador elétrico. O motor primário pode 
ser uma turbina a vapor, existem geradores que utilizam motor a 
diesel, o que é comum em comunidades isoladas que não dispõem 
de rede convencional de energia. 
Figura 25 - Usina termelétrica de Juiz de Fora em 2010 
Fonte: Wikipédia (s./d.)
Outro combustível comum nas termoelétricas, principalmente no 
Brasil, é o carvão. Devido à sua porosidade, o carvão é sensível 
ao fluxo de ar; o calor gerado pode ser moderado para controlar 
o fogo. Por essa razão, o carvão ainda é largamente utilizado por 
ferreiros. 
 UNIUBE 65
O carvão é uma combinação de elementos orgânicos, o mineral 
é produto da fossilização da madeira por milhares de anos. Já o 
carvão vegetal é normalmente produzido por pirólise lenta, ou seja, 
pelo aquecimento da madeira na ausência do oxigênio.
Saiba mais
A pirólise é um processo de conversão térmica que implica a rup-
tura de ligações carbono-carbono e a formação de ligações carbo-
no-oxigênio. Mais apropriadamente, a pirólise é um processo de 
oxidação-redução, na qual uma parte da biomassa é reduzida a 
carbono, entretanto, a outra parte é oxidada e hidrolisada dando 
origem a fenóis, carboidratos, álcoois, aldeídos, cetonas e ácidos 
carboxílicos (ROCHA; PERÉZ; CORTEZ, 2004).
Muito utilizado em vários países, o carvão é responsável por mais 
de 1/3 de toda a energia elétrica gerada.
Segundo a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), 
o aproveitamento do carvão mineral para a geração de energia elé-
trica no Brasil teve início nos anos 50. Naquela época, foram ini-
ciados estudos relacionados à eficiência energética e, em seguida, 
foram construídas as usinas termoelétricas de Charqueadas (RS), 
com 72 MW de potência instalada, Capivari (SC), com 100 MW, e 
Figueira (PR), com 20 MW.
Mais recentemente tem sido desenvolvido o Biogás, outro combus-
tível para as usinas termoelétricas, principalmente as de pequeno 
porte. O biogás tipicamente refere-se a uma mistura de diferentes 
66 UNIUBE
gases produzidos pela decomposição de matéria orgânica, na au-
sência de oxigênio. Pode ser produzido a partir de matérias-primas 
como resíduos agrícolas, esterco, material vegetal ou restos de ali-
mentos, pode ser considerado uma fonte renovável de energia.
 O biogás tem sido um dos agentes que contribuem com o aqueci-
mento global, uma vez que é composto por metano (CH4), dióxido 
de carbono (CO2), nitrogênio (N2), hidrogênio (H2), oxigênio (O2) 
e gás sulfídrico(H2S). Representa uma alternativa de geração de 
energia para abastecer comunidades isoladas, uma vez que apro-
veita resíduos orgânicos provenientes da agricultura e da pecuária. 
 De acordo com o CCEE, existem três formas de utilização do lixo 
como fonte energética:
• Uma delas, a mais simples e disseminada, é a combustão 
direta dos resíduos sólidos.
• Outra é a gaseificação por meio da termoquímica (produção 
de calor por meio de reações químicas).
• A terceira é o biogás, que é gerado a partir do processo 
anaeróbico dos micro-organismos em dejetos orgânicos.
 No Brasil, apesar do enorme potencial, ainda são poucas as usi-
nas termoelétricas movidas a biogás em operação. A ANEEL re-
gulamentou a geração a partir do biogás bem como sua comer-
cialização por meio da Resolução Normativa n° 390/2009, assim, 
qualquer distribuidora de energia elétrica pode fazer chamadas 
públicas para comprar eletricidade produzida por biodigestores, e 
ainda os produtores poderão enviar a eletricidade para a linha de 
distribuição, em vez de somente consumir.
 UNIUBE 67
Também foram sancionadas leis que obrigam os lixões das gran-
des cidades a terem geradores com motores similares aos motores 
a diesel, mas movidos a biogás para seu consumo próprio.