Usinas Virtuais e o Desenvolvimento Sustentável José Wagner Maciel Kaehler, Diego Ramos Moreira, Maicon Henrique Klauck

Doutor em Energia, Graduando em Eng. Elétrica, Graduando em Eng. Elétrica Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – Av. Ipiranga, 6681 – Porto Alegre -

RS Introdução A necessidade de mitigação de impactos ambientais relacionados à obtenção de energia e a busca por sustentabilidade geram discussões mundiais, que envolvem interesses ambientais, sociais e econômicos. O uso racional de energia e programas de eficiência são indubitavelmente a melhor opção para reduzir estes impactos. Este trabalho se destina a mensurar o potencial de Eficiência Energética nas instalações de bombeamento de água para irrigação de arroz do RS1 e o investimento necessário para a sua aplicação. Comparando a Usina Virtual com as principais alternativas de geração e avaliando os custos e os impactos ambientais provocados. Usina Virtual

Quando conservamos energia elétrica, estamos possibilitando que esta energia seja fornecida a outro consumidor, eliminando a necessidade de expansão do sistema. Portanto, Usina Virtual é aquela que deveria ser construída para fornecer a mesma quantidade de energia economizada, e que, devido a esta redução, pode ser adiada, reduzindo os custos e os impactos ambientais. Desperdício de Energia e Água na Lavoura

A figura 1 mostra uma parte do desperdício existente nas lavouras, uma vez que as canalizações são feitas de chapas de ferro fundido que se deterioram, resultando em perfurações causando desperdício de água e de energia.

Segundo [1], para produzir 1 kg de grãos de arroz irrigado com casca necessita de 2 m3 de água. Com base neste índice projetou-se o volume de água necessário para a produção de 6.861.460 T de arroz, na safra de 2005/2006, o valor ultrapassou os 13 bilhões de litros, sem contabilizar as perdas ocorridas nas tubulações.

Análise Estatística

Através dos dados obtidos nos diagnósticos de EE2 feitos nas instalações de irrigação de arroz do RS e do CENSO - IRGA foram estimadas as potências instaladas

1 Rio Grande do Sul 2 Eficiência Energética

Figura 1 - Aspecto das instalações ineficientes

110

238

360

0

200

400

Carvão - CilcoVapor

Oléo Combustivel- Ciclo Vapor

Gás Natural -Ciclo combinado

Emissões(kg C/MWh)

antes e após a sua eficientização. Para projeção dos valores populacionais foram utilizadas técnicas estatísticas, que se apóiam nos valores da média e desvio padrão, usando a distribuição t de Student. Os resultados obtidos podem ser visualizados na tabela 1.

Tabela 1: Dados do Sistema antes e após EE.

Antes EE 60 0,6449 0,3254 572.655,00 271.834,85 236.413,39 307.256,32Após EE 60 0,3328 0,2052 572.655,00 140.302,19 117.967,51162.636,87

131.532,66 118.445,88 144.619,44

Potencia Máximo (kW)

Redução

Área (ha)Potencia

Média (kW)Potencia

Mínimo (kW)Sisteman

Média (cv/ha)

Desvio Padrão

A demanda evitada é da ordem de 130 MW com um fator de carga anual de 24 % [2]. Do ponto de vista de disponibilidade de geração, seria uma fonte produtora de 550 MW instalados a um custo de R$ 155 milhões. Em termos internacionais seria uma geração de 100 US$/kW Impactos Ambientais Usinas Hidrelétricas

• Alagam áreas extensas, modificando o comportamento dos rios; • Ecossistemas e o conjunto dos seres vivos podem ser alterados; • A vegetação submersa decompõe-se, dando origem a gases.

Usinas térmicas

• Emitem uma série de gases de efeito estufa como o dióxido e o monóxido de carbono [3] (Gráfico 1) e, no caso das térmicas à carvão e óleo, emitem óxidos de enxofre e nitrogênio, dando origem as chuvas ácidas.

Gráfico 1 - Emissões de carbono

Usinas Nucleares • Envolvem o risco de acidentes que podem causar vazamentos de radiação para o

meio ambiente; • Produção de lixo radioativo. Estas formas de geração ainda envolvem o risco de impactos ambientais associados a

outros estágios da cadeia de transporte e distribuição de energéticos. Custos

Segundo [4], se o cenário Elétrico Sustentável for aplicado no Brasil com medidas

de EE, em 2020 teríamos uma redução da demanda de energia elétrica de até 40%. Essa energia corresponde à geração evitada de 6 hidrelétricas de Itaipu. Isso significa uma

economia de até R$ 33 bilhões. Além disso, haveria uma redução de 7 vezes a área inundada planejada para a construção de represas. O Gráfico 2 mostra os custos de implantação de diferentes alternativas de geração [5] e de projetos EE, onde podemos observar que com 100 dólares por kW, a opção mais viável é a de EE.

1100

1500

2000

1500

900

2000

100

1250

0

500

1000

1500

2000

2500

Hídrica* Biomassa* CarvãoNac*

Nuclear* CarvãoImportado*

Gás natural* Eólica* EE

US$/kW

Gráfico 2: Avaliação da competitividade entre as alternativas

Conclusão

Ao economizar energia, estamos adiando a necessidade de construção de novas usinas geradoras e sistemas elétricos associados, disponibilizando recursos para as outras áreas e contribuindo para a preservação da natureza. Por uma questão econômica, significa reduzir em um décimo os custos de implantação de energia elétrica. Referencias Bibliográficas [1] EMBRAPA.Cultivo do Arroz Irrigado no Brasil, 2005. Disponível em <http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Arroz/ArrozIrrigadoBrasil/index.htm>. Acessado em 13 jun. 2007. [2] CORTELINI, Everton L. M. Impacto no Setor Elétrico da Eficiência Energética dos Sistemas de Irrigação das Lavouras de Arroz do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: PUCRS; 2007. [3] PRADO, Racine T. A. Os Sistemas Prediais e o Ambiente: estimativas de consumos de água, energia e degradação ambiental. Disponível em <http://www.eec.ufg.br/sitesimposio/Racine-IXsimposio.pdf>. Acessado em 13 jun. 2007. [4] Agenda Elétrica Sustentável 2020: estudo de cenários para um setor elétrico brasileiro eficiente, seguro e competitivo - WWF - Brasil. Brasília, 2006. [5] ZIMMERMANN, Márcio Pereira. Energia: O Desafio de Suprir a Demanda Elétrica, São Paulo, 2007. [6] IRGA. Censo da lavoura de arroz irrigado do Rio Grande do Sul - safra 2004/5 . Porto Alegre, 2006.