Benefícios de Interligação de Sistemas Elétricos Antonio Carlos Zambroni de Souza Professor Associado Universidade Federal de Itajubá 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
Organização O sistema interligado brasileiro Planejamento sistema angolano Vantagens técnicas de se interligar Alguns resultados hipotéticos
Um vídeo importante
Superação
Deus me livre!
Falta de energia e consequências
Motivação da energia elétrica Coíbe violência. Conforto: Iluminação Geladeira Eletrodomésticos em geral. Temos que assegurar isso com qualidade.
Sistema Elétrico Brasileiro no Passado -Predominantemente hidráulico - Alto índice de falhas - Não interligado -Sistema centralizado - Baixa qualidade de energia
+3.400km Características do Sistema Brasileiro atual Sistemas Isolados +3.400km O SIN cobre dois terços do território nacional: 5 milhões de km², estendendo-se do Pará ao Rio Grande do Sul. O SIN atende cerca de 97 % do consumo de energia elétrica do país (Energia 533 TWh; Demanda 76,7 GW em 2012). Sistema Interligado Nacional Geração hidroelétrica é predominante: cerca de 78 % da capacidade instalada. Geração térmica complementar com diversas fontes: nuclear, carvão, gás natural, óleo combustível, diesel = 16 %. Pequena participação (6 %) de outras fontes renováveis: eólicas e biomassa.
Evolução da capacidade instalada no SIN Na região Amazônica estão planejadas e em construção grandes usinas hidrelétricas a grandes distâncias dos principais centros de consumo Santo Antonio (3.150MW), Jirau (3.300MW) e Belo Monte (11.200MW). Santo Antonio entrou em operação em Março/12 e tem 7 unidades em produção hoje. A hidroelectricidade continuará sendo predominante na próxima década. Haverá maior diversificação de fontes, com gás natural e renováveis (biomassa e eólicas). Fonte 2012 2017 Cresc. 2012-2017 MW % MW % MW % Hidroeletrica 89,521 77.6 107,205 73.2 17,684 20.0 Nuclear 1,990 1.7 3,395 2.3 1,405 71.0 Gas / LNG 9,808 8.6 12,690 8.7 2,882 29.0 Carvão 2,125 1.8 3,205 2.2 1,080 51 Biomassa 5,222 4.5 6,114 4.2 892 17 Outros 749 0.6 749 0.5 0 0 Óleo 4,048 3.5 4,758 3.2 710 18 Eólica 1,953 1.7 8,302 5.7 6,349 325.0 Total 115,416 100 146,418 100 31,002 27
Energia Eólica no Brasil Região Plantas em Operação Plantas em construção ou autorizadas TOTAL # MW # MW MW Norte 0 0 0 0 0 NE 52 1300 206 5335 6635 SE / CO 1 28 0 0 28 Sul 25 625 42 1014 1639 Total 78 1953 250 6349 8302
Biomassa no Brasil Capacidade atual de biomassa no Brasil Tipo # de Unid. Cap. Instalada (MW) Bagaço de cana 400 10,123.5 Biogas 196 119.6 Casca de arroz 9 36.4 Capim Elefante 7 148.2 Biomassa vegetal 4 27.2 Polpa negra 17 1,529.6 Oleo de palmeira 2 4.4 Lascas de madeira 52 498.1 Total 687 12,486.9 Fonte: ANEEL Distribuição Regional no SIN S SE/CO NE N 7.3 % 85.5 % 6.9 % 0.3 % Source: PEN 2012
Energia Solar no Brasil Geração Solar Existente no Brasil Usina Capacidade (kw) Localização Araras - RO 20,5 Nova Mamoré - RO Tauá 5.000,0 Tauá - CE IEE 12,3 São Paulo - SP UFV IEE 3,0 São Paulo - SP Italian Embassy in Brasília 50,0 Brasília - DF PV Beta Test Site 1,7 Barueri - SP Pituaçu Solar 404,8 Salvador - BA Campo de Marte Airport 2,1 São Paulo - SP Total 5.494,4 Fonte: ANEEL
A importância estratégica da Transmissão Extensão de LT s 230 kv (km) ano 2002 2011 2014 2019 extensão 72,500 103,362 112,000 132,379 (*) Investimentos 2012-14 ± US$ 10 bilhões (*) Fonte: EPE
Próximos desafios da Transmissão Belo Monte = 11,231MW, 2,500km Complexo Madeira = 6,450MW, 2,375km 600kV DC Madeira HVDC 500kV AC Sistemas HVDC no Brasil Integração de usinas a fio dágua, distantes, com grande variabilidade de sua produção (de 6000 até 600 MW no Madeira) (de 11000 até 1000 MW em Belo Monte), con fluxos mínimos no período seco. Rio Branco 305 km +600 kv 500 kv 230 kv Back-to-back 2x400MW A expansão das interconexões regionais tem por objetivo: Aumentar a capacidade de transferência de energia entre regiões Reforçar os sistemas recebedores Rio Verde Araraquara 600km N. Iguaçu (RJ) 440 kv Araraquara
Angola - Características - Grande potencial de crescimento. Carga pode dobrar instantaneamente, caso haja condições. - Geração precisa de reabilitação ou reparo. - Linhas de transmissão e distribuição saturadas. - Tarifas inadequadas. - Consequência: baixa qualidade no serviço.
Angola - Perspectivas - Aumentar em 8 vezes a capacidade de geração. - Implementar renováveis em até 8% da demanda total. - Melhorar as malhas de transmissão e distribuição. - Interligar os sistemas isolados. (mas, como são?)
Sistema Angolano
Dificuldades retirado da apresentação Evolução do Setor Eléctrico Angolano, por António Belsa da Costa.
Soluções Ações propostas no CONSELHO CONSULTIVO ALARGADO DO MINEA em Junho de 2011 e Junho de 2012 são válidas. Propostas mais importantes: - Fortalecimento do sistema de transmissão. - Qualificação dos Engenheiros Angolanos.
Resultados hipotéticos Sistema de 30 barras utilizado: Área 1 - Capacidade de Geração de 6000 MW e carga de 45 MW. sobra de geração. Área 2 Capacidade de Geração de 250 MW e carga de 184 W. Há capacidade de geração superior à carga total do sistema, ainda que com pequena margem. Área 3 - Sem nenhuma geração, de forma que toda carga (56 MW) é desatendida.
Resultados
Resultados Sistema 1 Sistema 2 Sistemas 1-2 Completo Margem (p.u.) 2,198 1,54 1,89 1,51 Barras críticas 18, 23, 15 19, 20, 21 19, 18, 20 30, 29, 26 Barras Redução de perdas 23, 18, 15 19, 20, 21 19, 18, 20 26, 30, 29
Conclusões e trabalhos futuros Conclusões: interligação entre áreas traz grandes benefícios para o sistema. estudos de reforço de religamento para o caso de emergências. treinamento de Engenheiros e utilização de programas computacionais robustos. Considerações: Estudos de estabilidade e confiabilidade. Consideração de impactos de fontes renováveis. Estabelecimento de modelo de mercado favorável ao consumidor.
Conhecimento que espanta