Energia Alternativa no meio rural:Pequenas Centrais Hidrelétricas

Matéria: Eletrificação RuralProf: JosephAlunas: Carolina Bahia

Ita GóesFernanda Garcês

Características do setor Elétrico Brasileiro

PCH no rio Sucuruí, entre os municípios e Chapadão e Água Clara - MS

Energia Renovável: Brasil e Mundo

OS 15 MAIORES GERADORES DE ENERGIA ELÉTRICA NO MUNDO

Fonte: International Energy Annual 2003

O Sistema Energético do Brasil

A estrutura de produção e fornecimento de energia elétrica no Brasil é bastante particular. O Brasil é um país com grandes dimensões territoriais e, por isso, com restrições nas transmissões.

O Sistema Interigado Nacional (SIN) está dividido em quatro subsistemas (ou submercados): Sudeste/Centro-Oeste, Sul, Nordeste e Norte, contando ainda com um nó fictício em Imperatriz, no Maranhão para interligação entre os subsistemas Sudeste/Centro-Oeste, Norte e Nordeste.

Potencial Hidráulico Disponível

Fonte: ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

Capacidade Instalada de Geração de Energia Elétrica no Brasil

Fonte: ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

Total :110,25 GW, Origem Hídrica : 78.9 GW (73,24% )

Situação das PCH no Brasil. (MW)

Fonte: Aneel, 13/04/2009

4.1. EVOLUÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA – PLANO DECENAL 2010-2019

Fonte: EPE

EVOLUÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA – PLANO DECENAL 2010-2019

Fonte: EPE

A ENERGIA HIDRELÉTRICA

O ciclo da Água

Centrais Hidrelétricas

São sistemas construídos para transformar a energia hidráulica existente em um curso d’água em energia elétrica

O que são Pequenas Centrais HidrelétricasPCH ?

De acordo com a lei 9.648-1998 e com a Resolução da 612/03 da Aneel :

PCH são empreendimentos que utilizam da energia hidráulica oriundas de cursos de água para geração de eletricidade, com potências entre 1a 30 MW, cuja área alagada não ultrapasse 13 km2 e que atenda a seguinte relação:

A [km2]; P[MW] e Hb[m]

Classificação das PCHs

(*) Lei 9648:1998

PCH – Arranjo Típico – (com canal de adução)

CARACTERÍSTICAS DAS PCHs

Basicamente, as PCH se caracterizam por: Operação a fio d’água; Aproveitar os desníveis topográficos do local; Barragens de pequeno porte; Reservatórios pequenos; Equipamentos simples e robustos; Baixos impactos ambientais.

Principais vantagens das PCHs:

Quanto ao aspecto tecnológico: Tecnologia totalmente dominada pela industria

nacional Tecnologia adequada para construção e

operação em áreas remotas; Vida útil elevada: acima de 60 anos

Principais vantagens das PCHs:

Quanto aos aspecto regulatórios:

Prescindem apenas de Autorização da Aneel; Para potências inferiores a 1 MW, necessitam apenas de registro

junto à Aneel; Comercialização da energia com consumidores livre a partir das

seguintes demandas: Sistema interligado: 500 kW; Sistema isolado : 50 kW ( nunca regulamentado);

Garantia de acesso ao sistema de transmissão; 50% de desconto na tarifa de transmissão e distribuição; Participação das vantagens técnicas e econômicas da operação

interligada; Não pagamento da compensação financeira.

Principais Desvantagens das PCHs:

Quanto ao aspecto tecnológico:

É uma tecnologia de "local específico”; Está sujeita à sazonalidade hídrica; Custo operacional superior às centrais hidrelétricas

de maior porte; Em alguns locais a demanda pode não ser

grande o suficiente para viabilizar sua implantação; Os custo e prazos de entrega dos equipamentos têm

aumentado.

Principais Desvantagens das PCHs:

Quanto ao aspecto Regulatório:

Estudo de inventário é por conta do empreendedor; Alto nível de exigência quanto aos levantamentos

topográficos; Falta de definição clara quanto ao conceito:

“Aproveitamento ótimo”; Registro dos projetos básicos passaram a ser

onerosos; Demora na aprovação do projeto básico.

Principais Desvantagens das PCHs:Quanto ao aspecto de licenciamento ambiental

Falta de informação quanto as reais impactos ambientais; Resistência da comunidade quanto à “aceitar” a implantação da usina; Dificuldades face às leis ambientais, tais como a Lei da Mata Atlântica; Uso do empreendimento para sanar falhas da administração pública local

e/ou estadual; Alto custo para elaboração dos EIA/RIMA; Processo de licenciamento ambiental demorado; Tratamento indiferenciado para os aproveitamentos, independentemente

do tamanho e/ou da potência

IMPACTOS AMBIENTAIS INERENTES ÀS PCHS

IMPACTOS ABIÓTICOS NO RESERVATÓRIO:

Negativos Eutrofização da água; Dificuldade para decomposição dos rejeitos e efluentes; Assoreamento do reservatório; Emissão da gases de efeitos estufa; Formação de remansos:proliferação de vetores; Dificuldade de assegurar o uso múltiplo da água.

IMPACTOS AMBIENTAIS INERENTES ÀS PCHS

IMPACTOS ABIÓTICOS NO RESERVATÓRIO: Positivo

Área de vegetação criada no em torno do reservatório; Obras de recreação.

Multi-uso do reservatorio: Recreação; Irrigação; Atenuação de cheias.

IMPACTOS POR OCASIÃO DA CONSTRUÇÃO

Escavações, desvio do canal, construção de ensecadeira e criação de bota-fora:

IMPACTOS BIÓTICOS

HIDROLOGICO Negativo

Central com regularização diária; Alteração do regime do rio; Comprometimento as atividades a jusante do

reservatório; Stress à ictiofauna; Qualidade da água no trecho seco.

IMPACTOS BIÓTICOS

HIDROLOGICO Positivo

Central de desvio, sem regularização Não há mudanças consideráveis no regime do rio.

Vazão ecológica Suficiente para manter a biota e as atividades essenciais no

trecho seco. Qamb = 0,70 . Q7/10

Regime hidrológico a jusante da casa de máquinas, praticamente inalterado.

IMPACTOS ABIÓTICOS

Negativo Se for feito uso de tensões acima de 69 kV,

porem abaixo de 139 kV. Médio impacto ambiental

Positivo Se for feito uso de Tensões abaixo de 69 kV

Baixo impacto ambiental

6.4. IMPACTOS SÓCIO-ECONÔMICOS GERAÇÃO DE EMPREGOS; EFEITO RENDA; GERAÇÃO DE IMPOSTOS.

PCH- Luiz Dias

Localização A Usina Luiz Dias está localizada no rio Lourenço

Velho, na sub-bacia hidrográfica do rio Sapucaí, bacia do Rio Grande, no município de Itajubá-MG, a 18 km do Campus Universitário da UNIFEI.

PCH LUIZ DIAS- Histórico

A Pequena Central Hidrelétrica Luiz Dias (PCH Luiz Dias) foi inaugurada em 1914 com tecnologia alemã para fornecimento de energia elétrica da antiga fábrica de tecidos Codorna.

PCH LUIZ DIAS- Histórico

1914: entrou em operação a primeira etapa da Usina Lourenço Velho, a futura Luiz Dias (CERPCH, s/d) dois alternadores (900kVA), acionados por turbinas tipo Francis, rotor duplo (Anne Glesecke & Konegen)

1927: foi instalada a terceira e última unidade de 900 kVA 1964: a usina Luiz Dias, que operava com freqüência de 50

Hertz, passou a operar com 60 Hertz 1969: a central foi adquirida pela Companhia Energética de

Minas Gerais (CEMIG), que a manteve em operação até 12 de março de 1993

PCH LUIZ DIAS- Histórico

1993: a Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI,então EFEI), CEMI CEMIG e Prefeitura Municipal de Itajubá (PMI) iniciaram as negociações acerca da central

década de 90: celebração de um comodato entre a CEMIG, a UNIFEI e a PMI

14 de julho de 1995:operação e manutenção da usina Luiz Dias a cargo da UNIFEI

29 de dezembro de 1998: a CEMIG e a UNIFEI celebraram o Contrato de Operação de Manutenção da PCH Luiz Dias Revitalização da usina e recuperação de equipamentos: UNIFEI contou com o auxílo de parceiros (como a Alstom Power, RTR Engenharia e a CEMIG)

PCH- Luiz Dias

Canal de adução: em concreto armado com 80 m de extensão, duas tubulações forçadas, fabricadas em aço carbono, com 23 m de comprimento e diâmetro de 1,40 m.

Três grupos geradores, com potência de 810 kW cada. Turbinas: Francis dupla, com eixo horizontal, operam a uma

vazão de 3,75 m3/s, 28 m de queda e 720 rpm. Geradores, com 900 kVA de potência nomina nominal cada

um, foram projetados para trabalhar a uma freqüência de 50 Hz, 4000 V, 600 rpm e fator de potência 0,9.

A freqüência e a rotação foram alteradas para 60 Hz e 720 rpm, respectivamente em 1969.

Casa de máquinas: quadros de controle e comando, a subestação, uma ponte rolante manual e um trole para movimentação dos transformadores. (CERPCH, s/d).

PCH- Luiz Dias

PCH- Luiz Dias

A Luiz Dias representa um quadro único no Brasil: uma PCH operada comercialmente e interligada ao sistema através de uma escola de engenharia. A Luiz Dias funciona como um laboratório em escala real e se destina a estudos e pesquisas de graduação, pós-graduação e desenvolvimento tecnológico na área de geração de eletricidade.

Conclusão Em comparação com as alternativas economicamente viáveis, as

centrais hidrelétricas são consideradas formas mais eficientes, limpas e seguras de geração de energia.

Suas atividades provocam emissão incomparavelmente menor de gases causadores do efeito estufa do que as das termelétricas movidas a combustíveis fósseis, além de não envolverem os riscos implicados, por exemplo, na operação das usinas nucleares (vazamento, contaminação de trabalhadores e da população com material radioativo etc.)

As PCH, em particular, resultam em impactos ambientais bem menores, distribuídos por diferentes regiões, com baixos IDH, resultanto em consideráveis melhorias para os município envolvidos.

Bibliografia

http://www.isee.unifei.edu.br/pch/luiz%20dias.htm

http://www.cerpch.unifei.edu.br/ http://www.conexaoitajuba.com.br/itajuba/Pa

gina.do?idSecao=129