Aula 4 Matriz Elétrica Brasileira

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1 AULA Fundação 4 MATRIZ Universidade ELÉTRICA Federal de Mato Grosso do Sul 1 Matriz Energética Aula 4 Matriz Elétrica Brasileira Prof. Márcio Kimpara Universidade Federal de Mato Grosso do Sul FAENG / Engenharia Elétrica Campo Grande MS

2 2 O primeiro passo para produzir energia elétrica é obter a força necessária para girar as turbinas das usinas (geradores) de eletricidade. Essa força pode ser obtida de diversas fontes de energia primária. No Brasil, a energia elétrica vem, em primeiro lugar, de usinas hidrelétricas; depois, de termelétricas; e, por último, de usinas nucleares.

3 3 Capacidade de Geração Brasil O Brasil possui no total empreendimentos em operação, totalizando kw de potência instalada. Está prevista para os próximos anos uma adição de kw na capacidade de geração do país, proveniente dos 210 empreendimentos atualmente em construção e mais 502 outorgadas. Fonte: ANEEL

4 4 Capacidade de Geração Brasil CGH EOL PCH UFV UHE UTE UTN 1,56% 0,21% 1,91% 3,61% 0,00% 28,71% 63,99% CGH EOL PCH UFV UHE UTE UTN Central Geradora Hidrelétrica Central Geradora Eólica Pequena Central Hidrelétrica Central Geradora Fotovoltaica Usina Hidrelétrica Usina Termelétrica Usina Termonuclear Fonte: Banco de Informações da Geração (BIG)/Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)

5 5 Definições CGH - Central Geradora Hidrelétrica - unidade geradora de energia com potencial hidráulico igual ou inferior a 1 MW (um megawatt), normalmente com barragem somente de desvio PCH - Pequena Central Hidrelétrica - é toda usina hidrelétrica de pequeno porte cuja capacidade instalada seja superior a 1MW (um megawatt) e até 30MW (trinta megawatts) e cuja área do reservatório não seja maior que 3 km² (300 ha), ou assim definidas pela ANEEL, conforme Resolução nº 652 de 09 de dezembro de UHE - Usina Hidrelétrica de Energia é toda usina hidrelétrica cuja capacidade instalada seja superior a 30MW (trinta megawatts), que possua reservatório maior que 3 km² (300 ha) ou assim definidas pela ANEEL.

6 6 Capacidade de Geração Brasil Fonte: Banco de Informações da Geração (BIG)/Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)

7 7 Para analisar... Baseado no quadro de empreendimentos em construção e dos que já foram outorgados, em qual tipo de geração de energia elétrica o Brasil está investindo?

8 Energia Elétrica AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 8 Crescimento do consumo total de eletricidade superior ao crescimento do consumo total de energia tendência de eletrificação. Fonte: EPE

9 Matriz Elétrica AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 9 Fonte: EPE

10 10 Energia Elétrica A geração de energia elétrica no Brasil em centrais de serviço público e autoprodutores atingiu 552,5 TWh em 2012, resultado 3,9% superior ao de Permanece como principal a contribuição de centrais de serviço público, com 85,9% da geração total. Nestas, a principal fonte é hidráulica, que apresentou uma redução de 2,6% na comparação com o ano anterior. A geração elétrica a partir de não renováveis representou 16,7% do total nacional, contra 11,9% em Importações líquidas de 40,3 TWh, somadas à geração interna, permitiram uma oferta interna de energia elétrica de 592,8 TWh, montante 4,4% superior a O consumo final foi de 498,4 TWh, um acréscimo de 3,8% em comparação com 2011.

11 Matriz Elétrica Participação de Renováveis AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 11 Fonte: EPE Em 2012, a participação de renováveis na Matriz Elétrica Brasileira caiu para 84,5% devido às condições hidrológicas desfavoráveis e ao aumento da geração térmica.

12 Matriz Elétrica Geração Termelétrica Em 2012, crescimento de 31% na geração termelétrica. AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 12 Fonte: EPE

13 Matriz Elétrica Evolução Geração Eólica AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 13 Aumento de 86,7% em relação a Fonte: EPE

14 14 Hidrelétricas O Brasil tem o maior potencial hidrelétrico do mundo, do qual a metade ainda está por aproveitar, o que lhe confere uma vantagem comparativa excepcional. Entretanto, essa imensa reserva, de caráter renovável, está sendo utilizada cada vez menos, enquanto o abastecimento de energia elétrica passa a depender cada vez mais de fontes térmicas, mais caras e mais poluentes. Hidrelétricas em sua grande maioria foram implantadas no período militar O custo de implantação de uma hidrelétrica varia entre R$/kW (usinas com capacidade acima de 500 MW) e R$/kW (PCHs)

15 15 Potencial Elétrica aproveitado nas bacias hidrográficas brasileiras

16 16 Vantagens Hidrelétricas É uma energia limpa, ou seja, não emite gases poluentes da queima de combustível; É uma energia renovável, assim não há preocupações com o seu esgotamento; É uma fonte de energia barata; No Brasil, por exemplo, é uma boa opção por causa da quantidade de recursos fluviais disponíveis com grande vazão e por causa dos vários acidentes geográficos (montanhas, cachoeiras ) A água represada pode, dependendo do projeto, ser usada para irrigação de plantações nas proximidades da usina. Custo operacional baixo Como não há uso de combustíveis fósseis (gasolina, diesel) ou gás, os preços da en ergia elétrica gerada para o consumidor final não sofrem grandes alterações, pois não há influência de aumentos de preços destes combustíveis fósseis.

17 17 Desvantagens Hidrelétricas Para fazer uma hidrelétrica é necessário fazer um lago artificial, o que inunda grandes áreas de biomas naturais (florestas, savanas ) É necessária a mudança de local das pessoas que moram nos territórios que sediarão a usina. No Brasil mais de 330 mil pessoas já saíram de suas casas por esse motivo. Altera levemente alguns detalhes no ambiente como a umidade e o ciclo das chuvas o que pode causar problemas ao ecossistema local. Em alguns casos é necessário mudar o curso natural do rio o que pode prejudicar ecossistemas. Pode aumentar o nível do rio por causa do represamento. Em época de pouca chuva nas cabeceiras dos rios, pode ocorrer a diminuição da geração de energia elétrica. O aumento ou diminuição do fluxo de água que sai das barragens pode afetar a vida nos ecossistemas dos rios.

18 18 Termelétricas As termelétricas diminuem a dependência brasileira das hidrelétricas. Também reduzem o risco de racionamento em caso de escassez de chuvas ou diminuição dos volumes de água nos reservatórios. Outra vantagem das termelétricas é que elas podem ser instaladas perto dos grandes centros consumidores, diminuindo assim as perdas de transmissão e melhorando a qualidade da energia fornecida. Esse tipo de empreendimento exige um investimento inicial menor do que uma usina hidrelétrica (1.500 R$/kW nas usinas de ciclo combinado e R$/kW nas usinas de ciclo simples). Porém, tem elevados custos de O&M e gastos com a compra de combustível.

19 19 Vantagens Termelétricas Não precisam de grandes áreas; O impacto de construção de uma usina termoelétrica é zero; Há uma grande flexibilidade e disponibilidade quanto aos combustíveis utilizados; As termoelétricas têm a vantagem de podem ser instaladas mais próximas dos centros consumidores, diminuindo assim a extensão das linhas de transmissão, minimizando consequentemente as perdas ao longo dessas linhas; Não inunda grandes áreas a beira rio (como as hidrelétricas); Serve como medida de segurança, aumentando a segurança no abastecimento de energia, onde o risco de apagões é reduzido.

20 20 Desvantagens Termelétricas O impacto da térmica está na operação, poluindo muito mais que a hidroelétrica; Matéria prima de recursos naturais não renováveis, ou seja, ainda promove a escassez futura destes recursos naturais; O alto preço do combustível é um fato desfavorável; Os impactos ambientais, como poluição do ar, contribuindo com o efeito estufa, devido a liberação dos gases pela queima dos combustíveis; A necessidade do transporte do combustível.

21 21 Investimento em Termelétricas Para o especialista em energia e gás natural da Coppe-UFRJ, Giuseppe Bacóccoli, esta não é uma boa opção para o Brasil e diz que optar pelas termelétricas é insistir no erro. A origem do equívoco estaria em 1999, quando o Brasil fechou acordo com a Bolívia de importar gás natural na condição take or pay (pegue ou pague, em tradução livre), exigida pelo Banco Mundial e que implicava em o país adquirir uma determinada quantidade de gás natural independentemente do fato de a demanda ser bem inferior ao volume comprado. Apesar de mais poluente que a energia gerada pelas hidrelétricas, as térmicas oferecem a vantagem de dar mais estabilidade ao sistema, que hoje fica à mercê das chuvas. "As hidrelétricas sozinhas já não dão conta de atender a demanda do país. Já usamos termelétricas para complementar a oferta, mas o que precisamos agora é buscar térmicas com custo de combustível barato para fazer com que gerem durante todo o tempo, como fazem as hidrelétricas"

22 Custos de Geração Brasil AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 22 Preço de geração de energia elétrica por fonte (R$/MWh) Fonte: ONS e EPE

23 Vantagens / Desvantagens Energia Eólica AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 23 Principais vantagens: É uma tecnologia inesgotável; Não emite gases poluentes e não gera resíduos; Os parques eólicos podem ser utilizadas também para outros meios, como a agricultura e a criação de gado; É uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais; Não requer uma manutenção frequente Rápida implantação Desvantagens: Dependente da natureza para funcionar (às vezes a energia não é gerada em momentos necessários, ou geração intermitente) Os parques eólicos geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores; Causa impacto sonoro, pois o vento bate nas pás produzindo um ruído constante de aproximadamente 43 decibéis, tornando necessário que as habitações mais próximas estejam no mínimo a 200 metros de distância; Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves. Localidade de implantação restrita

24 E a energia Solar? AULA 4 MATRIZ ELÉTRICA 24 Custos de implantação elevados; Um sistema fotovoltaico completo e instalado custa entre e R$/kW Fonte complementar, nunca será a fonte principal; Tem maiores perspectivas no setor residencial;

25 25 E SE NÃO FOR POSSÍVEL VIABILIZAR A GERAÇÃO PLANEJADA? Pressões da demanda demanda crescente Pressões ambientais sobre a expansão da oferta de energia conservação da biodiversidade terras indígenas emissões de Gases Disponibilidade de gás Instabilidade do preço dos combustíveis fósseis (petróleo & gás) Opinião pública frente à energia nuclear Atendimento à demanda na ponta Efeitos da expansão da geração distribuída e da capacidade de gerenciamento da demanda