O SISTEMA ELÉCTRICO ANGOLANO Adolfo Steiger-Garção Professor Catedrático FCT-UNL / UNINOVA CTS Francisco Reis Professor ISEL / UNINOVA CTS Luanda, 24 a 27 de Setembro de 2013 CONFERÊNCIA INTERNACIONAL SOBRE ENERGIA E ÁGUAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENERGY AND WATER Centro de Convenções de Talatona, Luanda 24 a 27 de Setembro de 2013
Sumário: Sistema Energético Angolano. Modelo de agrupamentos. Potencial de Produção-2013,2015,1017,1017+ Autonomia de agrupamentos. Fluxo de Potência. Visão Complementar. A Zona centro. Potencial e Produção de energia Bacias Hidrográficas e Estudos efectuados. Queve, Longa, N Gunza,Balombo, Quicombo, Catumbela, Cuiva, Cubal da Hanha Racional Evolutivo: Visão de longo prazo-2017+ Formação-Acção. Transferência de Conhecimento. A Rêde Electrica Actual. Contingências. Rêde Futura.
Agrup. A DADOS GEOGRÁFICOS 20.609.400 hab. 1.246.600 km2 16,53 hab./km2 Agrup. B Agrup. C Agrup. E POTÊNCIA DISPONÍVEL 2013: 40 W/hab. Hídrica Agrup. D
AGRUPAMENTO A CABINDA POTÊNCIA DISPONÍVEL 2013: 35 W/hab. DADOS GEOGRÁFICOS 1.937.100 hab. 106.098 km2 18,26 hab./km2 ZAIRE UÍGE
AGRUPAMENTO A PRODUÇÂO ENERGIA Agrupamento A PRODUÇÃO DE ENERGIA 2013 2015 2017 2017+ unid. Soyo 70 500 750 1 700 MW TOTAL 0 500 750 1 700 MW POPULAÇÃO 1 937 100 hab. POTÊNCIA 35 258 387 878 W/hab.
KWANZA NORTE O SISTEMA ELÉCTRICO ANGOLANO AGRUPAMENTO B POTÊNCIA DISPONÍVEL 2013: 95 W/hab. LUANDA DADOS GEOGRÁFICOS 7.334.200 hab. 145.145 km2 50,53 hab./km2 BENGO MALANGE
AGRUPAMENTO B PRODUÇÂO ENERGIA Agrupamento B PRODUÇÃO DE ENERGIA 2013 2015 2017 2017+ unid. Cambambe I 180 180 180 180 MW Cambambe II 380 780 780 MW Capanda 520 520 520 520 MW Laúca 400 2 069 MW Caculo Cabaça 2 047 MW TOTAL 700 1 080 1 880 5 596 MW POPULAÇÃO 7 334 200 hab. POTÊNCIA 95 147 256 763 W/hab.
HUAMBO O SISTEMA ELÉCTRICO ANGOLANO AGRUPAMENTO C KWANZA SUL POTÊNCIA DISPONÍVEL 2013: 6 W/hab. DADOS GEOGRÁFICOS 6.106.900 hab. 192.036 km2 38,19 hab./km2 BENGUELA BIÉ
AGRUPAMENTO C PRODUÇÂO ENERGIA Agrupamento C PRODUÇÃO DE ENERGIA 2013 2015 2017 2017+ unid. Queve/Longa/N'Gunza 774 6 284 MW Catumbela 37 37 90 2 000 MW Cuemba 4 4 4 MW Camacupa 4 4 4 MW TOTAL 37 45 872 8 292 MW POPULAÇÃO 6 106 900 hab. POTÊNCIA 6 7 143 1 358 W/hab.
NAMIBE NAMIBE O SISTEMA ELÉCTRICO ANGOLANO AGRUPAMENTO D POTÊNCIA DISPONÍVEL 2013: 17 W/hab. DADOS GEOGRÁFICOS 3.508.800 hab. 420.530 km2 17,44 hab./km2 HUÍLA CUNENE KUANDO KUBANGO
AGRUPAMENTO D PRODUÇÂO ENERGIA Agrupamento D PRODUÇÃO DE ENERGIA 2013 2015 2017 2017+ unid. Gove 60 60 60 60 MW Jama ya Omo 78 78 MW Jama ya Mina 227 227 MW Matala 40 40 40 MW Calueque MW Tombwa 100 MW Ruacaná MW Luandege 255 MW Baynes 180 MW Cutato das Ganguelas 30 MW TOTAL 60 100 405 970 MW POPULAÇÃO 3 508 800 hab. POTÊNCIA 17 28 144 277 W/hab.
AGRUPAMENTO E LUNDA NORTE LUNDA SUL POTÊNCIA DISPONÍVEL 2013: 10 W/hab. DADOS GEOGRÁFICOS 1.722.400 hab. 382.791 km2 5,06 hab./km2 MOXICO
AGRUPAMENTO E PRODUÇÂO ENERGIA Agrupamento E PRODUÇÃO DE ENERGIA 2013 2015 2017 2017+ unid. Luachimo 36 36 36 MW Chiumbe-Dala 12 12 12 MW Chicapa 18 18 18 18 MW Chicapa II 18 MW TOTAL 18 66 66 84 MW POPULAÇÃO 1 722 400 hab. POTÊNCIA 10 38 38 49 W/hab.
ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. Média Nacional 2013 2015 2017 2017 + 40 W/hab. 101 W/hab. 192 W/hab. 786 W/hab.
POTÊNCIA DISPONÍVEL Agrup. A: 35 W/hab. Agrup. B: 95 W/hab. Agrup. C: 6 W/hab. Agrup. D: 17 W/hab. Agrup. E: 10 W/hab. Agrup. A Agrup. B Agrup. C 2013 Agrup. E ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. Agrup. D
POTÊNCIA DISPONÍVEL Agrup. A: 206 W/hab. Agrup. B: 202 W/hab. Agrup. C: 7 W/hab. Agrup. D: 28 W/hab. Agrup. E: 31 W/hab. Agrup. A Agrup. B Agrup. C 2015 Agrup. E ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. Agrup. D
POTÊNCIA DISPONÍVEL Agrup. A: 206 W/hab. Agrup. B: 256 W/hab. Agrup. C: 180 W/hab. Agrup. D: 144 W/hab. Agrup. E: 38 W/hab. Agrup. A Agrup. B Agrup. C 2017 Agrup. E ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. Agrup. D
POTÊNCIA DISPONÍVEL Agrup. A: 878 W/hab. Agrup. B: 763 W/hab. Agrup. C: 1.358 W/hab. Agrup. D: 345 W/hab. Agrup. E: 49 W/hab. ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. +1.000 W/hab. Agrup. A Agrup. B Agrup. C Agrup. D 2017 + Agrup. E
2. VISÃO COMPLEMENTAR: AGRUPAMENTO C 2.1 Potencial Produção Energia 2.2 Bacias Hidriográficas e Estudos Técnicos (Exemplos)
AGRUPAMENTO C PRODUÇÂO ENERGIA Agrupamento C PRODUÇÃO DE ENERGIA 2013 2015 2017 2017+ unid. Queve/Longa/N'Gunza 774 6 284 MW Catumbela 37 37 90 2 000 MW Cuemba 4 4 4 MW Camacupa 4 4 4 MW TOTAL 37 45 872 8 292 MW POPULAÇÃO 6 106 900 hab. POTÊNCIA 6 7 143 1 358 W/hab.
BACIA DO QUEVE - PERFIL DOS APROVEITAMENTOS
BACIA DO QUEVE - Aproveitamentos Hidiográficos BACIA DO QUEVE Altura da Barragem Altura da Queda Potência Instalada Energia Garantida Energia Média m m MVA GWh GWh Caoivole 65 45 84 275 325 Cafula 45 205 675 2.115 2.623 Utiundumbo 55 90 294 927 1.150 Dala 70 195 640 1.998 2.494 Benga 110 325 1.002 3.132 4.030 Capunda 50 150 476 1.494 1.855 Balalunga 15 105 345 1.080 1.343 C. Binga 20 80 246 765 960 SUB-TOTAL 1.195 3.762 11.786 14.780
BACIA DO QUEVE - Exemplo Aproveitamento CAOIVOLE (mapa)
BACIA DO QUEVE - Exemplo Aproveitamento CAOIVOLE (estudo produção) Rio Queve - Caviole valor unid Rio Queve - Caviole valor unid Area da Bacia Hodrográfica 9.336 Km2 Energia Armazenável na queda própria 156 GWh Caudal Médio Afluente 116 m3/s Energia Armazenável na queda a jusante 4.080 GWh Caudal Mínimo Garantido sem Regularização 18 m3/s Caudal Turbinável Máximo 230 m3/s Caudal Mínimo Regularizado em Caviole 98 m3/s Caudal Trubinável Médio 116 m3/s Nível Pleno de Armazenamento 1.330 m Sobreequipamento 2 - Cota de Tomada de Água 1.350 m Potência Garantida 35 Kw Cota de Restituição 1335 m Potência a Instalar 84 WVA Queda Bruta Máxima 55 m Energia Produtível em Ano Médio 361 GWh Queda Bruta Média 45 m Caudal de Máxima Cheia Provável 3.000 m3/s Superfície Inundada 107 Km2 Afluente Regularizado 850 - Capacidade de Albufeiras Total 1800 10/6 m3 Ordem de Grandeza do Preço de Custo do Aproveit. 660 K Capacidade de Albufeiras Útil 1600 10/6 m3 Encargo Anual Correspondente (11%) 73 K Energia Armazenável na queda própria 156 GWh Custo por Unidade de Potência Instalada 7,9 K / MVA
BACIA DO QUEVE - Exemplo Aproveitamento CAOIVOLE (orçamento) Rio Queve - Caviole quantidade preço Uni CUSTOS (contos) PARCIAIS TOTAIS 1. Barragem e Descarregados Principal Escavação (m3) 200.000 80$00 16.000 Betão (m3) 630.000 450$00 283.500 Juntas e Injecções estimativa 8.000 Aterro do Núcleo (m3) 67.500 40$00 2.700 Aterro Exterior (m3) 200.000 35$00 7.000 317.200 2. Descarga de Fundo e Equipamento estimativa 1.500 3. Central, Comando e Subestação Construção Civil estimativa 32.000 Equipamento Electromecânico estimativa 101.000 133.000 4. Circuito Hidráulico estimativa 2.500 5. Derivação Provisória Ensecadeiras estimativa 5.000 Escavação (m3) 15.000 320$00 4.800 Betão (m3) 1.250 800$00 1.000 10.800 6. Restabelicimento de Comunicações estimativa 38.000 7. Bairro, Instalações Gerais e Estaleiro estimativa 35.000 8. Encargos Gerais estimativa 122.000 ESTIMATIVA DE PREÇO DE CUSTO DO APROVEITAMENTO 660.000
BACIA DO LONGA - MAPA
BACIA DO LONGA - Aproveitamentos Hidiográficos BACIA DO LONGA Altura da Barragem Altura da Queda Potência Instalada Energia Garantida Energia Média m m MVA GWh GWh Quissuca 60 200 138 336 538 Cuteca 70 340 234 572 915 Cacula 65 175 210 922 1.110 Cassongo 105 190 135 471 517 Lungo 25 85 60 212 233 Murimbo 65 240 210 704 818 Quissonhe 65 300 492 1.579 1.902 Cariango 50 12 55 Bombota 30 16 68 SUB-TOTAL 1.530 1.479 4.796 6.033
BACIA DO N GUNZA / BALOMBO / QUICOMBO - MAPA
BACIA DO N GUNZA / BALOMBO / QUICOMBO - MAPA
BACIA DO N GUNZA / BALOMBO / QUICOMBO - MAPA
BACIA DO N GUNZA / BALOMBO / QUICOMBO - Aproveitamentos Hidiográficos BACIA DO N'GUNZA Rio N'GUNZA Altura da Barragem Altura da Queda Potência Instalada Energia Garantida Energia Média m m MVA GWh GWh Chiongo 65 95 18 59 71 Canja 45 135 26 67 102 Calixa 100 405 110 264 427 Rio QUICOMBO Cumbe 94 490 368 1093 1370 Cangaué 75 60 49 185 192 Rio BALOMBO Cavonde 70 45 25 81 99 Sungo 126 220 144 550 606 Camama 70 460 302 1149 1268 SUB-TOTAL 645 1910 1042 3448 4135
BACIA DO N GUNZA - Exemplo Aproveitamento CALIXA (mapa)
BACIA DO CATUMBELA - MAPA
BACIA DO CATUMBELA - Aproveitamentos Hidiográficos BACIA DO CATUMBELA Altura da Queda Potência Instalada Bacia Hidrográfica m MVA KM2 Chicuma 144 54,6 2.128 Cacombo 63 24 800 Cuvera 65 25 742 Lupomba 20 110 3.424 Lomaum 188 183,6 8.296 Bom 90 68,5 13 94 90,1 Caiave 183 393,8 14.942 Caumba 170 365,8 Súpua 50 107,6 Biópio 27 43 18 A 60 129 18 B 35 50 24 108 3.653 SUB-TOTAL 1297 1647 1542
BACIA DO CATUMBELA - Exemplo Aproveitamento 6 (esquema)
3. RACIONAL TÉCNICO 3.1 Visão de Longo Prazo 3.2 Formação-Acção e Transferência de Informação
POTÊNCIA DISPONÍVEL Agrup. A: 878 W/hab. Agrup. B: 763 W/hab. Agrup. C: 1.358 W/hab. Agrup. D: 345 W/hab. Agrup. E: 49 W/hab. ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. +1.000 W/hab. Agrup. A Agrup. B Agrup. C Agrup. D 2017 + Agrup. E
ESCALA 0 a 100 W/hab. 100 a 200 W/hab. 200 a 400 W/hab. +500 W/hab. Média Nacional 2013 2015 2017 2017 + 40 W/hab. 101 W/hab. 192 W/hab. 786 W/hab.
233MW T Cazenga Cacuaco H Mabubas Camama H 180MW Viana Cambambe Lucala Cacuso N Dalatando H Malanje Capanda 520MW Gabela Sistema Eléctrico Norte Fonte: MINEA 2009
12MW 20MW T Lobito 30kV 30MW T Quileva H Lomaum T Huambo 30kV T 22MW Catumbela Biópio H 14.4MW Benguela Cavaco T Fonte: MINEA 2009 10MW Sistema Eléctrico Centro
Saco T Xitoto 11.2MW Lubango Matala Namibe 12MW T T 30MW H 27,2MW Tombwa T 4MW +2,4MW Fonte: MINEA 2009 Sistema Eléctrico Sul
Sistema não interligado Taxa de electrificação reduzida sendo o abastecimento de energia eléctrica na maior parte fornecida em áreas urbanas.
Fonte: MINEA 2013-2017 Sistema Eléctrico Norte
Fonte: MINEA 2013-2017 Sistema Eléctrico Centro
Fonte: MINEA 2013-2017 Sistema Eléctrico Sul
Aumento significativo da cobertura e electrificação do sistema Interligação dos sistemas pode provocar alterações significativas na exploração da rede actual e no planeamento de reforços futuros Cenarização e avaliação técnica das redes torna-se necessária para a tomada de decisão
Evolução esperada - Sistema Eléctrico Norte Direcção dos fluxos de energia Centros de consumo KPI Capacidade de transporte Redundância Estabilidade
Evolução esperada - Sistema Eléctrico Centro Direcção dos fluxos de energia Centros de consumo KPI Capacidade de transporte Nível de tensão Nível de carga Localização da geração Distâncias, estabilidade
Evolução esperada - Sistema Eléctrico Sul Direcção dos fluxos de energia Centros de consumo KPI Capacidade de transporte Nível de tensão, Interligações Estabilidade
Novos desafios Decorrentes da estratégia de desenvolvimento adoptada Decorrentes de desenvolvimentos de novos centros produtores
Estratégia de desenvolvimento Interligar sistemas e criação de malhas Funcionamento correcto em condições normais de funcionamento e conhecimento antecipado da evolução do consumo e geração Necessidade de acomodar avaliação para cenários na óptica de planeamento e de acordo com critérios de planeamento
Contributo para uma estratégia de transição Levantamento e caracterização do sistema Rede com complexidade crescente Garantir a segurança de abastecimento Garantir o escoamento da produção Controlo de tensão e frequência Apoio (finito!) à rede de distribuição Custo
Contributo para uma estratégia de transição - opções Densidade de subestações Exercício para uma cidade com uma população de 4.5 milhões de habitantes e uma área: 2.257 km² e ponta de 200 MW 300 MW 600 MW 900 MW 300 MW 600 MW 900 MW #1 #5 #3 #5 #15 #25 Exemplo: Lisboa (Norte): 5 Subestações MAT/AT; 70 Subestações AT para cerca de 2000 MW
Contributo para uma estratégia de transição - opções Escolha dos níveis de tensão Greenfield => 3 níveis de tensão (EHV/HV/MV) Níveis adicionais intermédios, numa perspectiva de longo prazo,não são necessários Rácio de 3 para a MAT Rácio de 5 para a AT
Contributo para uma estratégia de transição - metodologia Critérios de planeamento: Definição de cenários exequíveis (Anos (5), Carga (3), Hidraulicidade (2), Estação(2) = 60!) Regime permanente (linhas e transformadores) Alimentação de grandes cidades Identificação e resolução e de problemas de capacidade Identificação e resolução de problemas de tensão Regime transitório (Estudos de estabilidade de tensão e de frequência)
3.1 Visão de Longo Prazo A- Sistemas Independentes mas interligados Desenvolvimento da Região Centro Queve Longa N Gunza Catumbela Cubal Cuiva B-Transferências da Região Centro para Sul e para Leste C-Novos AH Exploração do Rio Cubango Exploração de Mini Hídricas D-Preparação Salto Qualitativo a efectuar após 2017
Objectivo Estratégico Dominante Qualificação de recursos Humanos Modo de efectuar Resultado a atingir: Formação Universitária e Técnica direccionada Formação-Acção: Transferência de Conhecimento Acumulado Capacitar em 5 Anos + 100 técnicos com competência de intervenção em Sistemas de Energia Eléctrica: Produção Transporte Distribuição Projecto de Barragens e Circuitos Hidraulicos Gestão e Economia da Energia
OBRIGADO. Adolfo Steiger-Garção Professor Catedrático FCT-UNL / UNINOVA CTS Francisco Reis Professor ISEL / UNINOVA CTS