FONTES RENOVÁVEIS, MEIO AMBIENTE E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA. II Congresso Brasileiro de Eficiência Energética.

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1 FONTES RENOVÁVEIS, MEIO AMBIENTE E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA II Congresso Brsileiro de Eficiênci Energétic Vitóri 18 de Setembro de

2 Jurmento PROMETO / QUE NO EXERCÍCIO CIO DA PROFISSÃO DE ENGENHEIRO / HONRAREI OS DEVERES QUE ELA IMPÕE / E CONTRIBUIREI COM O PODER DO MEU ESPÍRITO / PARA O DESENVOLVIMENTO DA ENGENHARIA / PROGRESSO E GLÓRIA DE NOSSO PAÍS / COM DIGNIDADE E RESPEITO AOS DIREITOS HUMANOS / PRESERVANDO O MEIO AMBIENTE / POIS DELE DEPENDE O NOSSO FUTURO / E O DE NOSSOS DEPENDENTES FONTES RENOVÁVEIS, MEIO AMBIENTE E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Energi: Brsil e Mundo Evolução d mtriz elétric brsileir té 2030 Energi no novo século: impctos mbientis Novs fontes renováveis Conclusões

3 BRASIL MATRIZ ENERGÉTICA % Mundo Brsil RENOVÁVEL NÃO RENOVÁVEL Mtriz Elétric 2030 (Cenário B1) (Renováveis: 83,1%) 76% 2015 (Plno Decenl de EE) (Renováveis: 83,7%) 80% 4% 3% 2% 3% 3% 9% 2005 ( Renováveis: 84 %) 84% 3% 1% 2% 2% 2% 10% Hidroeletricidde (inclui PCH e Itipu import.) Termoeletricidde (Crvão) Termoeletricidde (Gás Nturl) Termoeletricidde (Nucler) Termoeletricidde (Derivdos Petróleo) 0% 0% 2% 2% 10% 2% Biomss Eólic e Outros

4 Projeção de Consumo Finl: Eletricidde CRESCIMENTO DO CONSUMO ,7% o no ,5% o no ( ) A B1 B2 C 5,1%% 4,3% 3,9% 3,4% TWh Cenário A Cenário B1 Cenário B , ,6 941,2 847,0 500 Cenário C , ,3 (2005) Obs.: inclusive utoprodução clássic/trnsportd e inclui conservção (progresso utônomo), excluindo contudo consumo setor energético Emissão de CO 2 de Diverss Tecnologis Emissões Emissões de CO2 de nos CO2 nos estágios estágios de de produção produção de de Tecnologis Tecnologis energi energi (ton/gwh) (ton/gwh) Extrção Extrção Construção Construção Operção Operção Totl Totl Plnt Plnt convencionl convencionl de de queim queim de de crvão crvão Plnt Plnt de de queim queim de de gás gás Pequens Pequens hidrelétrics hidrelétrics Energi Energi eólic eólic Solr Solr fotovoltico fotovoltico Grndes Grndes hidrelétrics hidrelétrics Solr Solr térmico térmico Lenh Lenh (Extrção (Extrção progrmável) progrmável) Fonte: "Renewble Energy Resources: Opportunities nd Constrints " World Energy Council 1993

5 Uso d Energi: Meio Ambiente FONTE: Instituto de Pesquis mbientl d Amzôni Uso d Energi: Custos de Externliddes* (centvos de dólr por kwh) Crvão: 1,94 14,60 Turbin gás: 0,97 3,89 Nucler: 0,19 0,58 Fzend Eólic: 0,05 0,24 *Estimtiv de custos pr sociedde e pr o mbiente decorrentes de uso de combustíveis fósseis f e nucleres, não incluindo lixo nucler e custos de destivção. Estudo d UE, ExtermE WSJ 2002

6 Uso d Energi: Tendênci FONTE: Informtivo d Eletronucler gosto 2001 Uso de Energi: Pnorm A busc de soluções pr problemátic energétic pss tulmente por três cminhos: Busc de fontes renováveis de energi menos gressivs o meio mbiente. Melhori d eficiênci energétic dos diversos equipmentos trnsformdores de energi. Combte o desperdício energético.

7 Uso de Energi: Conclusão Do ponto de vist mbientl, sustentbilidde do desenvolvimento depende, entre outrs medids, d contenção ds emissões de gses poluentes, d conservção ds condições gricultáveis do solo, d não contminção ds águs, d explorção rcionl dos recursos fósseis e d melhor utilizção dos recursos renováveis Energi e Desenvolvimento Sustentável Instituto de Economi d UFRJ,ELETROBRÁS, MME 1998

8 TecnologisemFoco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. Mturidde e Custos ds Tecnologis TECNOLOGIA POTENCI AL (GW) TAMANHO TÍPICO (KW) APLICAÇÃO MATURIDADE DA TECNOLOGIA VIABILIDADE TÉCNICA CUSTO INVESTIMENTO (US$/KW) CUSTO O&M (US$/MWh) CUSTO COMBUSTÍVEL (US$/MWh) CUSTO GERAÇÃO (US$/MWh) EFICIÊNCIA SOLAR FOTOVOLTAICA HELIOTÉRMICA TORRE CENTRAL 0.05 A A CILINDROS DISCOS EÓLICA BIOMASSA 27.7 PCH s A INTERMITENTE GRID E OFFGRID BASE GRID BASE GRID BASE GRID E OFFGRID INTERMITENTE GRID E OFFGRID BASE GRID E OFFGRID VARIÁVEL GRID E OFFGRID DEMONSTRADA (GRID) COMERCIAL (OFFGRID) PRÉ COMERCIAL COMERCIAL DEMONSTRADA COMERCIAL COMERCIAL COMERCIAL MÉDIA (GRID) ALTA (OFF GRID) ALTA ALTA MÉDIA ALTA ALTA ALTA Em comprção de custos devese levr em cont o d rede de distribuição

9 O Sol envi pr Terr energi equivlente cerc de vezes o consumo mundil de energi brut Rdição Solr Globl Fonte: Wikipedi

10 Atls Solrimétrico do Brsil UFPE Rdição Solr Globl Médi Anul

11 Potencil Solr por Região Região Norte 43,3 % Região Nordeste 20,5 % Região CentroCentroOeste 19,3 % Região Sudeste 10,5 % Região Sul 6,4 % Tecnologis em Foco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Outrs: Geoté Geotérmics, rmics, Mré Mrés, Céluls Combustí Combustíveis etc.

12 Tecnologi Fotovoltic Aplicções Stélites de comunicção, sensoremento, pesquis etc

13 Tecnologi Fotovoltic Aplicções Estções repetidors de microonds, rádio VHF/UHF ou TV Avião Solr

14 Sistem Fotovoltico de Gerção de Energi Elétric Universlizção: mets e desfios MME 2004

15 Universlizção: mets e desfios Evolução d eletrificção dos domicílios brsileiros ( ) Urbn Rurl Totl Fonte: Reltório CEPELDTE /2003 ginnini@cepel.br Energi e Inclusão Socil Escol d comunidde de Bixão do Archnjo Município de Brr Sistem Fotovoltico N.S.P. Socorro Mncpurú

16 A Exclusão Urbn Instlções Fotovoltics Tocntins Crinçs ssistindo à TV pel primeir vez n comunidde de Bo Sorte Município de Dinópolis Sistem de bombemento d comunidde de Bo Sorte Município de Dinópolis

17 Sistem de Bombemento Fotovoltico Abstecimento comunitário de águ d comunidde de Ampá Grnde Município de Ampá AMAPÁ Sistem energético no posto de súde e bombemento d comunidde de Lgo Novo Município de Trtruglzinho AMAPÁ Instlções Fotovoltics Projeto Ribeirinhs Amzons (Prceri Eletrobrás) Trnsporte dos equipmentos fotovolticos Sistem solr fotovoltico instldo em N.S.P. Socorro Mncpurú

18 Telhdo Solr Fotovoltico Avlição do desempenho de sistems fotovolticos conectdos à rede Pinel fotovoltico de 16 kwp em operção desde 2002 Tecnologi Fotovoltic Sistems Conectdos à Rede Sistem fotovoltico sobre o telhdo de um condomínio residencil Jpão

19 Tecnologi Fotovoltic Sistems Conectdos à Rede Pinel fotovoltico de Si integrdo o revestimento d fchd de vidro em um prédio no Jpão

20 SOLAR FOTOVOLTAICO Pode contribuir, num primeiro momento, em plicções distntes d rede, em prticulr n região mzônic Cso hj um significtiv redução de custos, plicções interligds podem contribuir num cenário em que substitu fontes térmics Produção de equipmentos no Brsil tem vntgem de utilizr bse hidráulic (menor emissão n produção de equipmentos) Melhorndo condições de vid no cmpo pode judr fixr populções n áre rurl diminuindo pressão sobre os grndes centros

21 TecnologisemFoco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. Aquecimento Solr

22 Uso Energi Elétric Brsil (Residencil) Como s pessos usm energi de um modo gerl: Chuv. El. 30% 4%5% 6% 20% 25% 10% Televisão Iluminção Máquin de Lvr Outros Gel. E Freezer Ferro El. Aquecimento Solr O Brsil possui sétim mior áre de coletores solres instldos do mundo: 3,1 milhões de m² 84% no setor residencil 15% no setor terciário (hotéis e serviços) 1% no setor industril Em termos populcionis, o Brsil possui pens 1,72 m² de áre coletor instld pr cd 100 mil hbitntes, muito trás de Chipre (84,4), Brbdos (26,9) e Turqui (13,5) A tx médi de crescimento nul d áre coletor instld no Brsil é de 14%, enqunto no Cndá é de 50%, n Alemnh 39%, n Frnç e Gréci, 34%.

23 Tecnologis de Conversão Diret d Rdição Solr Heliotermi Discos Cilindros Tecnologis de Conversão Diret d Rdição Solr Heliotermi Torre Centrl

24 Pdre Mnuel A. Gomes junto o seu Pirelióforo presentdo n Exposição Universl de Sint Louis, em 1904, onde foi glrdodo com o Grnde Prémio. (50 m2; ~3800ºC). SOLAR TÉRMICO Grnde oportunidde de crescimento d utilizção de coletores solres desde que legislção e finncimento estimulem su utilizção Desde que hj diminuição de custos, gerção heliotérmic poderá dr su contribuição, em prticulr n Região Nordeste

25 TecnologisemFoco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc. Aplicções d Energi Eólic Ctvento Bombemento d águ Residêncis Fzends Aplicções Remots

26 Aplicções d Energi Eólic Pequeno Porte ( 10 kw) Residêncis Fzends Aplicções Remots Intermediário (10250 kw) Sistems Híbridos Gerção Distribuíd Grnde Porte (250 kw 2+MW) Fzends Eólics Gerção Distribuíd Sistems de Grnde Porte

27 Aerogerdores de grnde porte Turbin Eólic Blclv (1931) 100 kw Turbin Eólic de Brush (1888) 12 kw Evolução do Perfil Aerodinâmico

28 Desenvolvimento d Tecnologi kw Diâmetro do rotor (m) Aerogerdores de Série Protótipos 50 kw 600 kw 500 kw 300 kw 1,500 kw 2,500 kw 5,000 kw Ano SAZONALIDADE DAS USINAS EÓLICAS DO PROINFA Eólics NE Vzão (m3/s) PROINFA Eólics do NE (MWh) Vzão do Rio São Frncisco JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ 0

29 EnergiEólice o MeioAmbiente Utilizção do Solo pr Atividdes Agrícols Emissão de Gses Emissão de Ruído Impcto Visul Impcto sobre Fun Potencil Eólico Atls do Potencil Eólico Brsileiro

30 Potencil Eólico por Região

31 ENERGIA EÓLICA Perspectivs de crescimento e de ser lterntiv um expnsão de gerção térmic contribuindo pr evitr umento de emissões O grnde potencil eólico brsileiro e evolução tecnológic pontm eólic como um lterntiv viável econômic e mbientlmente Comprtilhmento de áres com outrs tividdes e tmbém um crcterístic positiv ser ressltd O PNE 2030 indic um inserção, té 2030, de proximdmente MW d tecnologi eólic. Este número pode ser encrdo como conservdor, devendo ser revisto à medid que ess tecnologi se firmr no Brsil Os Vlores Econômicos d gerção eólic vrim de R$/MWh, pr ftores de cpcidde entre 0,42 e 0,32, respectivmente, sendo superior à médi de preços dos leilões de energi nov, de R$ 139,00/MWh. Substituindo Usin Nucler por Energi Solr Fotovoltic e Energi Eólic Áres Equivlentes Necessáris 10 TWh/no Eólico 570 km2 Solr 69 km2 Ilh Grnde

32 Sistems Híbridos Unidde de Controle e Condicionmento de Potênci Armzenmento Crg Sistem Híbrido de Jones Ilh de Mrjó (PA), Município de Slvterr; Fotovoltico/Eólico x Convênio CEPEL/CELPA e o Ntionl Renewble Lbortory x 10kWp FV; 40kW eólico x Operndo desde mio/98

33 Sistem Híbrido de Cmpins AM Vil de Cmpins; mrgem do Rio Solimões; 120km Mnus Convênio CEPEL/CEAM e Ntionl Renewble Lbortory Fotovoltico/Diesel 50kWp FV Em operção desde mio/97 ILHA DE TRINDADE

34 LOCALIZAÇÃO Fernndo de Noronh ~360km Trindde Trindde ~1.167km Loclizção previst pr o sistem de gerção Aerogerdores Subestção FV

35 LOCALIZAÇÃO DA GERAÇÃO Usin Refeitório Alojmento Enfermri e Frigorífic TecnologisemFoco (energi renovável complementr) Solr Fotovoltic Solr Térmic Eólic Biomss Pequens Centris Hidroelétrics Outrs: Geotérmics rmics, Mrés, Céluls Combustíveis etc.

36 Biomss Biomss: Energi e Mteriis Biomss O proveitmento do bgço como combustível é competitivo com s demis opções térmics do sistem. Estimse que vlores dicionis de gerção elétric por bgço de cn d ordem de MW sejm inseridos n mtriz elétric brsileir té No cso dos segmentos mdeireiro e rrozeiro, embor o potencil identificdo sej de pequen importânci do ponto de vist ncionl, é preciso ter clrez que o mesmo é de grnde relevânci nos contextos regionl e locl. Estimse um potencil de MW nesses 2 segmentos. O custo de gerção com resíduos de rroz está em torno de R$ 117,00/MWh e o de mdeir R$ 114,00/MWh. FONTE: MME

37 PCHs Potencil Estimdo PCH Fonte: EPE Apresentção PNE 2030

38 PCHs Pr todo o Brsil temse identificdo um potencil d ordem de MW, em proximdmente proveitmentos de 1 30 MW. Até 2030, prevêse um cpcidde instld de 7800 MW. No PROINFA serão crescidos MW, perfzendo 63 empreendimentos. Os leilões crescentrm mis 200,88 MW em 2005/2006. O custo de gerção é d ordem de R$ 135,00/MWh, depender ds condições finnceirs do projeto. Dificulddes com licencimento mbientl FONTE: MME Usin Hidroelétric Mrmelos Zero MG 1889

39 EÓLICO Potencil Indictivo : MW Projetos utorizdos : MW* SOLAR Potencil de Aplicção: 100 MWp PCH Inventrido : MW Projetos utorizdos : MW * (Fonte: EMME,2004) BIOMASSA Potencil Técnico sucrolcooleiro : MW Arroz e ppel celulose : 1300 MW Projetos utorizdos : MW Cpcidde instld (MW) ds tividdes de projeto provds n CIMGC ,2 460, ,6 115,32 Biomss PCH Hidrelétric Eólic Biogás Cpcidde instld (MW) ds tividdes de projeto provds n CIMGC Totl: 2194,82 Hidrelétric 14% PCH 21% Biomss 52% Biomss PCH Hidrelétric Eólic Biogás

40 O Futuro ds Fontes Renováveis de Energi

41 Energi e Inclusão Socil Conclusões: últims notícis O crvão, e o petróleo não serão os reis d energi mundil pr sempre. Não é mis um tolice olhr o sol, o vento e pr s onds do mr The Economist A idde d pedr não cbou porque cbrm s pedrs; não é necessário que o petróleo cbe pr entrrmos em um nov er de energi SHELL

42 Conclusões: últims notícis Ás vezes ser moderno é olhr pr trás Gilberto Gil Centro de Referênci pr Energi Solr e Eólic Sérgio Brito CRESESB Promover o desenvolvimento ds energis solr e eólic trvés d difusão de conhecimentos, d mplição do diálogo entre s entiddes envolvids e do estímulo à implementção de estudos e projetos.