DE FONTES RENOVÁVEIS VEIS DE ENERGIA NO CONTEXTO DE ELETRIFICAÇÃO RURAL NO NORTE E NORDESTE DO BRASIL. Brasília, 9 e 10 de dezembro de 2004

Transcrição

1 1º SEMINÁRIO SOBRE A UTILIZAÇÃO DE FONTES RENOVÁVEIS VEIS DE ENERGIA NO CONTEXTO DE ELETRIFICAÇÃO RURAL NO NORTE E NORDESTE DO BRASIL Brasília, 9 e 10 de dezembro de 2004

2 AS MICRO E MINICENTRAIS HIDRELÉTRICAS E A UNIVERSALIZAÇÃO DA ENERGIA Fábio José Horta Nogueira U N I F E I Universidade Federal de Itajubá

3 SUMÁRIO Introdução Equipamentos e tecnologia disponível Operação, manutenção e treinamento Aspectos legais Meio ambiente Custos envolvidos Modelo de gestão

4 IMPORTÂNCIA DA UNIVERSALIZAÇÃO Atlas de desenvolvimento Humano, 2000

5 INTRODUÇÃO Classificação das centrais hidrelétricas: Pela potência: GCH PCH MCH µch pch acima de 30 MW entre 1 e 30 MW entre 100 kw e 1 MW entre 1 kw e 100 kw abaixo de 1 kw

6 INTRODUÇÃO Em sua configuração típica, t como centrais de desvio, as µch s s e MCH s s aproveitam as quedas dadas pelos desníveis existentes na topografia do local. Normalmente são constituídas de: pequena barragem, tomada d ád água, adução em baixa pressão, câmara de carga, conduto forçado, grupo gerador e sistemas de controle, canal de fuga.

7 INTRODUÇÃO Canal de adução Barragem e tomada d água Câmara de carga Conduto forçado Grupo gerador Canal de fuga

8 INTRODUÇÃO É importante ressaltar que as PCH s s não são centrais hidrelétricas em escala reduzida. Mais importante ainda é frisar que as µch s s e as MCH s s não são PCH s s em miniatura!!!

9 INTRODUÇÃO Estimativa do potencial disponível: P = Q H g η G ( kw ) Medidas da queda bruta existente: Cartas topográficas Altímetros Teodoliotos DGPS Nível de pedreiro

10 INTRODUÇÃO Medida da queda com DGPS:

11 INTRODUÇÃO Medida da queda com nível n de pedreiro:

12 INTRODUÇÃO Medidas da vazão no curso d ád água: Medição direta: Volumétrica Flutuador Vertedouro Molinetes Medição indireta: Hidrologia no local Estações fluviométricas próximas

13 INTRODUÇÃO Medida da vazão usando flutuador: A1 t A2 D

14 INTRODUÇÃO Medida da vazão com vertedores:

15 EQUIPAMENTOS No que se refere a tecnologia, a industria nacional está capacitada para atender o mercado para atender o mercado. Os equipamentos já são padronizados. Os fabricantes podem melhorar alguns aspectos nos sistemas de controle e regulagem e é necessário desenvolvimento em equipamentos para baixas quedas. Espera-se uma redução de custos com a a escala de produção.

16 EQUIPAMENTOS Turbina Francis: Elevados rendimentos Quedas e vazões médiasm Custo mais alto Fabricação mais difícil

17 EQUIPAMENTOS Turbina Pelton: Elevados rendimentos Altas quedas e vazões médias Baixo custo Muito difundida

18 EQUIPAMENTOS Turbina Turgo: Rendimento médiom Altas quedas e vazões baixas Baixo custo Pouco conhecida

19 EQUIPAMENTOS Turbina Michel-Banki Banki: Rendimento médiom Quedas baixas e médias, m baixas e médias m vazões O mais baixo custo Fácil construção

20 EQUIPAMENTOS Turbinas hélice h e Kaplan: Rendimento médio m e alto Quedas baixas, médias m e altas vazões O mais alto custo Construção elaborada

21 EQUIPAMENTOS Bombas funcionando como turbina (BFT): Rendimento médio m a alto Quedas médias, m vazões baixas e médiasm Baixo custo Populares e fácil f manutenção

22 EQUIPAMENTOS Existem equipamentos padronizados para as seguintes faixas: Quedas 2,0 a 30,0 m Vazões 5,0 a 1000,0 l/s Potências 0,2 a 200 kw As eficiências globais são da ordem de 50 % para os equipamentos de menor porte e chegam até 85% nas máquinas maiores.

23 EQUIPAMENTOS

24 EQUIPAMENTOS Alguns possíveis fornecedores e fabricantes de turbinas, geradores e sistemas de controle: Alterima, NH Geradores, RM Equipamentos, Framaq, Lindner, Hisa, Wirz, Hacker, Betta Hidroturbinas, Bambozzi, Negrini, Weg, Gevisa, Grameyer, Reivax, Voith-Siemens, ABB-Alstom, Vatech, Indalma, Estrela, Kossler, Möller, Santa Rita Turbinas, G & R Máquinas, BBT, ZM Bombas, etc... Outras empresas poderão ser capacitadas para atender a demanda.

25 OPERAÇÃO A operação se resume, na maioria das vezes, no monitoramento e supervisão dos equipamentos e na limpeza das grades. Já é corriqueira a operação não assistida, com religamento automatizado ou não.

26 MANUTENÇÃO Os equipamentos das µch s e MCH s são robustos e a manutenção é bastante simples. Muitas vezes se resume na lubrificação e substituição de rolamentos e correias. A grande maioria dos mecânicos e eletricistas já dominam as técnicas de manutenção da maior parte dos equipamentos eletromecânicos. A manutenção dos equipamentos de controle exige especialização, geralmente fica a cargo dos fabricantes.

27 TREINAMENTO A formação de mão de obra para a mão de obra para O&M pode ser feita facilmente. Pessoas com formação fundamental tem o nível de compreensão necessário para entender os fenômenos envolvidos na operação e manutenção das micro e mini centrais.

28 ASPECTOS LEGAIS A legislação existente trata principalmente das PCH s. Resoluções ANEEL: 394 / 1998 trata do enquadramento das centrais. 365 / 1998 versa sobre os procedimentos de registro. Para as µch s s e MCH s s a ANEEL disponibiliza formulários rios apenas para fins de cadastro.

29 ASPECTOS LEGAIS

30 ASPECTOS LEGAIS As µmc s s e MCH s s não participam de alguns benefícios que foram concedidos as PCH s, tais como: Incentivos do tipo Proinfa Livre acesso as redes de transmissão Incentivo da CCC Isso deverá ser melhor equacionado.

31 MEIO AMBIENTE

32 MEIO AMBIENTE

33 MEIO AMBIENTE Barragem Casa de máquinas Tomada d'água Canal de Adução Câmara de carga Conduto forçado m

34 MEIO AMBIENTE Apesar do baixo impacto, alguns orgãos ambientais tem tratado as mch s s e MCH s s como se fossem empreendimentos de grande porte. Algumas exigências inviabilizam projetos de micro e mini centrais hidrelétricas ainda na fase de gestação.

35 CUSTOS ESTIMADOS Os custos usados para a implantação de uma µch ou de uma MCH são extremamente variáveis. veis. Esses valores dependem fortemente das características topográficas, da queda existente e do tipo de central que foi concebido. Existe um número n mágico que pode ajudar a balizar as estimativas: US$ 1080,00 / kw ( ± 230)

36 CUSTOS ESTIMADOS Esse valor foi determinado levantando-se os custos de implantação de diversas PCH s. Ressalta-se se que para as µch s s e MCH s, não existe a escala encontrada em empreendimentos de maior porte. Por outro lado os custos podem ser reduzidos usando-se se mão de obra local, equipamentos e materiais mais simples (comportas de madeira, tubos de plástico, regulagem manual, etc).

37 MODELO DE GESTÃO O sucesso da sustentabilidade na implementação de projetos de geração de pequenos aproveitamentos hidroenergéticos em comunidades isoladas, depende fortemente do comprometimento da comunidade na operação e manutenção dos sistemas de geração.

38 MODELO DE GESTÃO Proposta de modelo de gestão em comunidade isolada desenvolvido em parceria com a CERON e o CERPCH: Local : Beneficiados: Produção: Assentamento Canaã - RO 84 famílias Café,, feijão e gado

39 MODELO DE GESTÃO

40 CONCLUSÕES Não há como imaginar a Universalização da energia sem a inserção da geração descentralizada. A tecnologia e o conhecimento existem, basta serem aperfeiçoados difundidos e implantados. As comunidades devem ser incluídas em todo processo, desde a implantação até a operação.

41 Temos a esperança a que isso possa contribuir para a melhoria da qualidade de vida de muitas famílias brasileiras que ainda não têm acesso a energia. Obrigado fabioh@unifei.edu.br unifei.edu.br