Apresentação realizada para a disciplina de Eficiência Energética do curso de mestrado em engenharia elétrica da UFCG
Exergia e Recursos Energticos
Universidade Federal de Campina GrandeCoordenao de Ps-Graduao em
Engenharia EltricaDisciplina: Eficincia EnergticaPerodo:
2014.1Professor: Benedito Antonio Luciano, D. Sc. Alunos: Antonio
Barbosa de Oliveira Neto Rodolfo Lage de Oliveira
Campina Grande, Maio de 2014Eficincia Energtica na Gerao,
Transmisso, Distribuio e no Consumo Final de Energia Eltrica
Eficincia Energtica 2014.12SumrioMotivaoEficincia Energtica na
Gerao de Energia EltricaEficincia Energtica nas Linha de Transmisso
de Energia EltricaEficincia Energtica na Distribuio de Energia
EltricaEficincia Energtica no Consumo Final
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3Motivao, Eficincia Energtica na Gerao e nas Linhas de
Transmisso de Energia EltricaAntonio Barbosa de Oliveira
NetoEficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na
Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
3
41.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de Energia
Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia
Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia Eltrica5.0
Eficincia Energtica no Consumo Final
Eficincia Energtica 2014.1MotivaoFigura 1. Configurao de sistema
eltrico: gerao, transmisso, distribuio e consumo final.Fonte:
http://antroposimetrica.blogspot.com.br/2011/11/questao-energetica-e-o-modelo-arboreo.html
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5Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica Conjunto de estratgias empregadas no sentido de
reduzir perdas e eliminar desperdcios e consequentemente o aumento
da capacidade de gerao de energia eltrica da unidade.
Aes de repotenciamento de unidades geradoras que disponham de
equipamentos ultrapassados ou fora de adequao s normas
vigentes.
Elaborar medidas de eficientizao energtica.
1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de Energia
Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia
Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia Eltrica5.0
Eficincia Energtica no Consumo Final
5
6Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Medidas de eficientizao energtica:
Unidades em funcionamento plenoSubstituio do estator e
reisolamento de bobinas;Aumento do turbinamento: observar projeto
inicial;Desenho das ps e troca do rotor;Equipamentos novos e
eficientes;Novos dados de vazo.
Para unidades futuras ou em construoEscolha dos materiais na
fabricao;Estudos das variveis que influenciem na respectiva fonte
energtica; Mapeamento da velocidade dos ventos;Tipos de
aerogeradores;Escolha do tipo de turbina hidrulica: em funo da
altura.
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7Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Turbina hidrulica: Pelton (350-1100 m).Parigot de Souza, Paran,
queda de 750 m.
Figura 2. (a) Turbina Pelton. (b) Aplicao no sistema de
gerao.Fonte:
http://www.voith.com/br/produtos-e-servicos/energia-hidreletrica/turbinas/turbinas-pelton-563.html
b)a)
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8Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Turbina hidrulica: Francis (40-600 m).Itaipu, Tucuru, Paulo
Afonso IV.
b)a)Figura 3. (a) Turbina Francis. (b) Aplicao no sistema de
gerao.Fonte:
http://www.voith.com/br/produtos-e-servicos/energia-hidreletrica/turbinas/turbinas-francis-561.html
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9Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Turbina hidrulica: Kaplan (at 60 m)Trs Marias e Moxot
(Chesf).
b)a)Figura 4. (a) Turbina Kaplan. (b) Aplicao no sistema de
gerao.Fonte:
http://www.voith.com/br/produtos-e-servicos/energia-hidreletrica/turbinas/turbinas-kaplan-560.html
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10Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Turbina hidrulica: Bulbo (at 30 m).Hidreltricas de Canoas,
Igarapava e Baguari;
b)a)Figura 5. (a) Turbina Bulbo. (b) Aplicao no sistema de
gerao.Fonte:
http://www.voith.com/br/produtos-e-servicos/energia-hidreletrica/turbinas/turbinas-bulbopoco-565.html
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11Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na
Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Tipos de perdas e limitaes:
Perdas por Efeito Joule;
Ampacidade: capacidade mxima de corrente, suportada pelos
condutores;
Linhas de grande extenso;Efeito Ferranti.
Efeito Corona (extra-alta tenso).
Figura 6. Linhas de alta tenso. Fonte:
http://magelinhafisica.blogspot.com.br
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12Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Eficientizao (otimizao):
Medidas zeladoras, ou seja manuteno do equipamento;
Substituio de equipamentos por outros de melhor desempenho;
Compensao das Linhas.
Figura 7. Linhas de extra-alta tenso. Fonte:
http://magelinhafisica.blogspot.com.br
Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia
Eltrica12
13Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Estratgias de eficientizao (otimizao):
Recapacitao de linhas de transmisso;
LPNE: Linhas com Potncia Natural Elevada.Vantagens:Oferece
significativa reduo da reatncia srie e aumento da Potncia Natural
(SIL) da linha de transmisso;Otimizao do campo eltrico nos
subcondutores de cada fase levando ao aumento da Potncia Natural da
linha.Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia
Eltrica13
14Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Quadro 1 - Comparao entre a capacidade de transmisso de linhas
tradicionais e das linhas com potncia natural elevada. Eficincia
Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia Eltrica14
15Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Medidas de eficientizao energtica:Cabos de alumnio com nanotubos
de carbono:Vantagens:Reduzem as perdas em at 65%.Desvantagens:Custo
de produo mais alto;Ainda em fase de estudos.Repotenciao ou
repotenciamento de transformadores de fora e de linhas de
transmisso.Uso de ferramentas computacionais no reprojeto do
equipamento.Atuao conjunta do sistema de resfriamento forado de
transformadores de fora com o sistema de resfriamento evaporativo,
em regies com clima semi-rido.
Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia
Eltrica15
16Eficincia Energtica na Distribuio e no Consumo Final da
Energia EltricaRodolfo Lage de Oliveira Eficincia Energtica
2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de Energia
Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de Energia
Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia Eltrica5.0
Eficincia Energtica no Consumo Final
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17Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Distribuio de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Emprego de materiais, mais eficientes, nos cabos, isoladores e
equipamentos, como por exemplo: transformadores com ncleo de liga
amorfa; Sistemas de proteo eficazes e eficientes; Emprego de novas
tecnologias da informaopara a reduo das perdas tcnicas e perdas
no-tcnicas.
Figura 8. Transformador com ncleo de liga amorfa.Fonte: Luciano
B. A., Material da disciplina Gerenciamento de Energia,
2012.1.17
18Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Distribuio de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Figura 9. Diagrama de perdas em sistemas de distribuio de
energia eltrica. Fonte: Luciano B. A., Material da disciplina
Eficincia Energtica, 2014.1.18
19Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Distribuio de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Programa de Eficincia Energtica das empresas de distribuio-
PEE.-Investir no mnimo 0,5 % da receita operacional lquida em aes
de combate ao desperdcio de energia eltrica.
Programa de sustentabilidade e responsabilidade social da Celpe:
Energia para Crescer.
Pesquisa e inovao: a ferramenta CPqD ALOCCAP (Alocao de
capacitores com melhor benefcio).
Figura 10. Selo Energia para Crescer.Fonte: CelpeFigura 11. Selo
do Programa de Energia Eltrica.Fonte: ANEELSabe alguma coisa sobre
os projetos???19
20Eficincia Energtica 2014.1Eficincia Energtica na Distribuio de
Energia Eltrica1.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica na Gerao de
Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio de Energia
Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Figura 12. Projetos em eficincia energtica. Dados referentes ao
ano de 2013. Fonte: http://www.aneel.gov.br
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21Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Quem usa eletricidade no Brasil?Figura 13. Consumo de
eletricidade por setor (2012) Fonte: Balano Energtico Nacional
(EPE, 2013).
Energia conservada (2022)Total
(TWh)%Total485,8%Industrial1940%Residencial1837%Comercial
+Pblico714%Tabela 1. Potencial de energia conservada (2022). Fonte:
Plano Decenal de Expanso de Energia 2022 (EPE/MME, 2013).
Eficincia Energtica no Consumo Final21
22Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Fatores:eficincia energtica;uso racional da gua e outros
recursos naturais;preferncia por material ecologicamente
correto;destinao correta dos rejeitos;preservao ambiental.GREEN
BUILDINGS22
23Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
GREEN BUILDINGS CertificadosLEEDAQUAQualiverdeProcel Edifica
AQUA (alta qualidade ambiental) -> Fundao VanzoliniQualiverde
Prefeitura do RJSelo da CAIXA -> CASA AZUL23
24Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
ESTUDO DE CASODimensionamento tcnico de condutores NBR
5410:2007
Dimensionamento econmico de condutores NBR 15920:2011X24
25Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
Premissas e dados importantesEdifcio comercial, 2 torres (11 +
13 pavto), A = 60.000 mVida econmica da instalao: 50 anosN total de
circuitos: 899N de circuitos com S 10mm: 45N de circuitos com seo
aumentada: 7
25
26Eficincia Energtica 2014.11.0 Motivao2.0 Eficincia Energtica
na Gerao de Energia Eltrica3.0 Eficincia Energtica nas Linhas de
Transmisso de Energia Eltrica4.0 Eficincia Energtica na Distribuio
de Energia Eltrica5.0 Eficincia Energtica no Consumo Final
ResultadosEconomia em energia eltrica: 93.836 kWhEconomia em
valor monetrio: R$ 16.000,00Economia em CO2 = 23,4 toneladas (135
carros 1.4 rodando 1.000 km em 1 ms).Aumento do custo total da obra
= 0,028%Obrigatoriedade do atendimento s NBR Requisitos contribui
para melhoria tcnica Investimento inicial maior 1% a 7% Reduo dos
custos de manuteno (at 30%) Financiamento e benefcios fiscaisImagem
e marketing ( 20% PV)26
27ANEEL. Informaes Tcnicas: eficincia energtica. Disponvel em: .
Acessado dia 13 de maio de 2014.ANEEL. Programa de eficincia
energtica na distribuio. Disponvel em: < http://
www.aneel.gov.br/>. Acessado dia 5 de maio de 2014.CEPEL. Linhas
de transmisso com potncia natural elevada. Disponvel em: . Acessado
dia 6 de maio de 2014. CHESF. Sistemas de transmisso. Disponvel em:
< http:// www.chesf.gov.br/>. Acessado dia 6 de maio de 2014.
CRESESB. Tipos de aerogeradores para gerao de energia eltrica.
Disponvel em: . Acessado dia 9 de maio 2014.LUCIANO, B. A.
Eficincia energtica em sistemas de gerao, transmisso e distribuio
de energia eltrica. Material da disciplina Eficincia Energtica.
Campina Grande, 2014. PROCOBRE. Dimensionamento econmico e
ambiental de condutores eltricos estudos de casos. Dezembro de
2011.PROCOBRE. Dimensionamento econmico e ambiental de condutores
eltricos. Julho de 2013.UHE BAGUARI. Consrcio UHE Baguri:
funcionamento da turbina Bulbo. Disponvel em: . Acessado dia 7 de
maio 2014.VOITH. Produtos e servios: tipos de turbina. Disponvel
em: . Acessado dia 7 de maio de 2014.
RefernciasEficincia Energtica 2014.127
Universidade Federal de Campina GrandeCoordenao de Ps-Graduao em
Engenharia EltricaDisciplina: Eficincia EnergticaPerodo:
2014.1Professor: Benedito Antonio Luciano, D. Sc. Alunos: Antonio
B. O. Neto: [email protected] Rodolfo L. Oliveira:
[email protected] Campina Grande, Maio de 2014Eficincia
Energtica na Gerao, Transmisso, Distribuio e no Consumo Final de
Energia Eltrica
