ipen AUTARQUIA ASSOCIADA UNIVERSIDADE DE SO PAULO

AS CONSEQNCIAS SCIO, ECONMICO E AMBIENTAIS DA TROCA DO LEO COMBUSTVEL POR GS NATURAL,

NA USINA TERMOELTRICA PIRATININGA

MRCIO NESTOR ZANCHETA

Tese apresentada como parte dos requisitos para obteno do Grau de Doutor em Cincias na rea de Tecnologia Nuclear-Aplicaes.

Orientadora: Dra. Dora de Castro Rbio Poli

So Paulo 2005

INSTITUTO DE PESQUISAS EMERGTICAS E NUCLEARES Autarqua associada Universidade de So Paulo

AS CONSEQNCIAS SCIO, ECONMICO E AMBIENTAIS DA TROCA DO LEO COMBUSTVEL POR GS NATURAL,

NA USINA TERMOELTRICA PIRATININGA.

MRCIO NESTOR ZANCHETA

Tese apresentada como parte dos requisitos para obteno do Grau de Doutor em Cincias na rea de Tecnologia Nuclear - Apl icaes.

Orientadora : Dra. Dora de Castro Rbio Poli

SAO PAULO 2005

DEDICATRIA

Dedico esta tese EI\/IAE, por ter concedido a oportunidade de trabatiar na Usina Termoeitrica Piratininga, que foi a grande inspirao para desenvolvimento deste e de outros trabalhos.

AGRADECIMENTOS

Ao Detentor e Controlador de toda energia existente, Aquele que com

toda sua Excelncia nos permite viver na atual fomria e nos prepara para a

futura.

Ao Instituto de Pesquisas Energticas e Nucleares pela oportunidade de

participar no Programa de Ps Graduao, no qual pude vivenciar um centro de pesquisas to importante, rico em conhecimento e de elevado nvel.

Professora Doutora Dora de Castro Rbio Poli pela ateno, orientao e por quando as portas apresentarem-se fechadas, sempre ter uma chave e um sorriso.

Ao Professor Doutor Nelson Leon Meldonian que sempre se disps a

iluminar os caminhos que se mostraram obscuros. Aquele do qual sempre ouvi

palavras de nimo e coragem.

Ao Engenheiro Srgio Reinaldo Sertori por ser um gerente que vejo administrar de forma nica a Usina Piratininga e que nas suas decises demonstra ter um corao muito humano, fato muito raro quando se tem esta posio.

Ao Engenheiro Jayme Rodrigues Nogueira Jnior que no meio de todo

fogo cruzado que enfrentei, surgiu como algum tolerante, compreensivo e

colaborador.

Ao colega Engenheiro Paulo Adriano Jiurgiu, que com sua larga

experincia em termoeltricas, sempre disponibilizou um tempo para

discusses, pesquisas e dados de grande valia.

Ao qumico Eugnio Paulo Parpinelli por ter sido um caminho para

diversas informaes importantssimas na elaborao desta tese.

Aos tcnicos Luiz e Reinaldo pela ajuda no levantamento dos dados e informaes do histrico de operao.

esposa pelo amor, considerao, constante estmulo, inestimvel pacincia, ajuda em todas as etapas do trabalho, suportando a ausncia pelo trabalho diurno, acrescidas pelas aulas ministradas noite e ainda por

compreender ser necessrio o estudo constante nas noites e nos fins de

semana.

Aos filhos por terem mostrado grande compreenso, a qual eu nem esperava poder contar, devido a tenra idade. Pela pacincia de ouvir um no

s inmeras perguntas se eu j havia concludo o trabalho para poder brincar com eles.

Aos familiares que demonstraram entender os momentos que necessitei

me afastar do convvio, pela necessidade da dedicao ao desenvolvimento desta tese.

Aos colegas de servio por compartilharem momentos de ansiedade e estresse, tolerando estes momentos e procurando sempre me auxiliar nas

dificuldades.

A todos os demais que colaboraram direta ou indiretamente e at deram

um pouco de si para que eu pudesse concluir esta dissertao, que em minha vida foi de grande importncia.

AS CONSEQNCIAS SCIO, ECONMICO E AMBIENTAIS DA TROCA DO LEO COMBUSTVEL POR GS NATURAL,

NA USINA TERMOELTRICA PIRATININGA.

MRCIO NESTOR ZANCHETA

RESUMO

Nesta tese, realizada a anlise das conseqncias scio-econmicas e

ambientais decorrentes da substituio do leo combustvel pelo gs natural na Usina Termoeitrica Piratininga. Inicialmente, so apresentadas as razes da evoluo do consumo energtico pelo ser humano, detalhando aspectos relativos ao desenvolvimento scio-econmico da humanidade e

industrializao, a qual introduziu no cotidiano, com o desenvolvimento tecnolgico e produo de bens de consumo, diversas facilidades que conduziram ao incremento do uso de energticos, tendo como principal aspecto positivo o aumento da longevidade do ser humano. Com estes novos recursos, ocorreram a exploso do crescimento populacional e o inevitvel

surgimento da poluio em amplitude global, bem como o agravamento do desequilbrio ambiental, vistos hoje como desastrosos em diversos aspectos. Dentre as diversas formas de energia largamente empregadas, destaca-se a eltrica, a qual no existe na natureza em forma pronta para o uso. E dentre as

maneiras existentes para se transformar esta energia numa forma utilizvel pelo homem, destaca-se a termoeletricidade. Esta vem participando da matriz

mundial de energia desde a revoluo industrial e uma das maiores fontes de poluio do ar. A Usina Termoeitrica Piratininga uma planta brasileira em operao desde 1954, no corao de So Paulo, a maior metrpole do pas e a terceira do mundo, em populao. Diante da importncia desta usina e da sua localizao, desenvolvida nesta tese a anlise proposta, confrontando em nvel local e mundial os problemas ambientais atuais com os gerados pela operao da referida planta. Para tanto, foram utilizados dados e parmetros operacionais reais dos registros dos seus 50 anos de operao, bem como a experincia adquirida pelo autor na rea de termoeltrcas como colaborador

na empresa proprietria da usina durante 16 anos.

THE SOCIOECONOMICAL AND ENVIRONMENTAL CONSEQUENCES OF THE SUBSTITUTION OF FUEL OIL FOR NATURAL GAS AT THE

PIRATININGA POWER PLANT

MRCIO NESTOR ZANCHETA

ABSTRACT

This paper examines the socioeconomical and environmental consequences of

the substitution of fuel oil for natural gas at the Piratininga Power Plant. Initially are presented the reasons of the evolution of energy consumption by the man, with a detailed account of aspects related to mankind's socioeconomical

development as well as industrialization, which brought into daily life, with the technological advancement and consumer good production, several facilities that led to an increase in the use of energizers, being human longevity its main positive aspect. With such new resources, there was a population explosion and

therefore an inevitable global surge of pollution, besides an environmental unbalance, seen as disastrous in many aspects. Among the widely used fomns of energy, electrical energy, which does not exist ready for use in nature, stands out. Also, among the various fonns of making this energy available for use, thermoelectricity stands out. This has been part of the world's energy structure since the industrial revolution and is one of the biggest sources of air pollution. The Piratininga Power Plant has operated since 1954, in the heart of So Paulo, the country's biggest metropolis and the world's 3"^ most populated city. Due to the importance of this plant and its location, the proposed analysis is

developed in this paper, confronting, both locally and internationally, today's environmental issues to the problems generated by the plant's operation. Aiming at this, real operational data and parameters of the records of its 50 years of operation have been used, as well as the author's experience in the

field of thermoelectricity as a collaborator in the company for 16 years.

SUMRIO

Lista de figuras

Lista de tabelas

Resumo

"Abstract"

1 INTRODUO 14 1.1 Objetivo 20 1.2 Reviso bibliogrfica 24 1.3 Organizao do trabalho 27

2 O SISTEMA GERADOR DE ENERGIA ELTRICA NO BRASIL 29

2.1 Histrico do uso da energia eltrica no Brasil 29

2.2 O parque gerador brasileiro 39 2.3 Capacidade de gerao do Brasil 40 2.3.1 O Sistema Interligado Nacional 40 2.3.2 A Operao do Sistema Interligado Nacional 43 2.4 Opes para o Brasil 46 2.4.1 Novas tecnologias renovveis para a gerao de energia

eltrica 48

2.4.1.1 Energia elica 48

2.4.1.2 Energia solar 49

2.4.1.3 Outras fontes 50

2.5 As bases para o desenvolvimento sustentvel 50

3 A PARTICIPAO DA GERAO TERMOELTRICA 52 3.1 Uma viso da energia como vetor de

desenvolvimento 52

3 1 1 Os energticos e o desenvolvimento nos sculos XIX e XX 55

3.2 O panorama internacional da gerao termoeltrica 61

3.3 O caso brasileiro 62 3.3.1 Usinas a carvo no sul do Brasil 65

3.3.2 Usinas nos sistemas isolados do norte do Brasil 68

3.3.3 A opo do gs natural para o Brasil 69

3.3.3.1 Projees para a industria gasfera brasileira no inicio do sculo XXI 71

3.3.3.2 Uso do gs natural na gerao de eletricidade 73 3.3.3.3 As primeiras grandes iniciativas para a gerao termoeltrica

a gs natural no Brasil 77 3.3.3.4 Os programas prioritrios de gerao de eletricidade a gs

natural no Brasil 80

3.3.3.5 Inconsistncias do novo modelo 85

3.3.4 A energa termoeltrica a partir da biomassa 90 3.3.5 A energa termoeltrica a partir de centrais nucleares 92

4 LEGISLAO AMBIENTAL NO BRASIL 94 4.1 Organizao e competncia institucional 95

4.2 Aspectos legais e institucionais 97 4.2.1 Controle das guas 97

4.2.2 Controle doar 102 4.2.3 Controle do solo 107 4.2.4 Poluio sonora 111 4.2.5 Controle de vibraes 113 4.2.6 Controle de radiaes 113 4.3 Licenciamento das unidades geradoras termoeltricas 115

4.3.1 O licenciamento ambiental de empreendimentos de gerao de energia eltrica 121

4.3.2 Principais questes jurdicas incidentes para licenciamento ambiental de unidades geradoras de eletricidade 124

5 IMPACTO AMBIENTAL DAS UNIDADES DE GERAO TERMOELTRICA 133

5.1 Efluentes gasosos 136 5.1.1 Dixido de carbono 136

5.1.2 xidos de enxofre 138 5.1.3 Material particulado 138

5.1.4 xidos de nitrognio 138 5.1.5 Monxido de carbono e hidrocarbonetos 139

5.2 Efluentes lquidos 139 5.2.1 Sistema de refrigerao 139 5.2.2 Sistema de tratamento de gua 139 5.2.3 Purga das caldeiras 140 5.2.4 Lquidos para limpeza de equipamentos 140

5.2.5 Outros efluentes 140

5.2.6 Efluentes sanitrios e de drenagem 140

5.3 Efluentes slidos 141

5.3.1 Cinzas 141 5.4 A influncia da poluio no equilbrio ambiental do

planeta 141 5.4.1 A camada de oznio 141

5.4.2 A mudana climtica 146 5.5 A influncia da poluio do ar sobre a sade do ser

humano 153 5.5.1 Poluio area em ambientes fechados 154

5.5.2 Exposies industriais 156 5.5.2.1 Compostos orgnicos volteis 157 5.5.2.2 Hidrocarbonetos aromticos policclicos 158

5.5.2.3 Plsticos, borrachas, polmeros e metais 159

6 A USINA TERMOELTRICA PIRATININGA 161 6.1 Histrico 161 6.2 Ciclo termodinmico e caractersticas 169

6.2.1 O ciclo bsico 169 6.2.2 Caractersticas das unidades geradoras 170

6.2.3 Caractersticas de operao de uma termoeltrica 173

6.3 Conceituao terica da combusto 176

6.3.1 178

6.4 Sistema de combusto da Usina Termoeltrica Piratininga 179

7 HISTRICO DE CONVERSO DA USINA PIRATININGA 181 7.1 Combustveis utilizados 183

7.2 A Usina Termoeltrica Nova Piratininga 188

7.2.1 Caractersticas das unidades da usina 191

7.3 0 ciclo combinado 192

7.4 0 licenciamento ambiental da Usina Nova Piratininga 196

8 O IMPACTO AMBIENTAL DA USINA TERMOELTRICA PIRATININGA 200

8.1 As emisses gasosas 202

8.2 A anlise das emisses 209

8.3 Efluentes lquidos 214

8.3.1 gua de circulao 214 8.3.2 Agua de servio 217

8.3.3 gua de reposio do ciclo tennodinmico 217 8.3.4 gua domstica 217 8.4 Efluentes slidos 218

8.4.1 Residuos domsticos 218

8.4.2 Residuos do restaurante 218

8.4.3 Residuos perigosos 218

8.4.4 Resduos no inertes 219

8.4.5 Resduos inertes 219

8.4.6 Resduos do servio de sade 220

8.4.7 Resduos dos servios de manuteno 220

8.4.8 Resduos slidos reciclveis 220

9 ANLISE DA CONVERSO DE COMBUSTVEIS E SISTEMAS DE COMBUSTO DA USINA PIRATININGA 221

10 CONCLUSO 235 10.1 Aspectos sociais 238

10.2 Aspectos econmicos 241

10.3 Aspectos ambientais 243

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 249

LISTA DE TABELAS

2.1 Potncia instalada no Brasil 43

2.2 Linhas de transmisso do Brasil 44

3.1 Centrais tennoeltricas a carvo no sul do Brasil 68

4.1 Documentao necessria para licenciamento ambiental 124

4.2 Dispositivos legais relacionados Constituio Federal 125

4.3 Dispositivos legais relacionados Constituio do Estado de So Paulo 126

4.4 Dispositivos legais relacionados ao setor eltrico em nvel federal 127

4.5 Dispositivos legais relacionados proteo ambiental em nvel federal 127

4.6 Dispositivos legais relacionados proteo ambiental do Estado de So Paulo 130

4.7 Dispositivos legais relacionados proteo ambiental do Municpio de So Paulo 132

5.1 Padres de qualidade do ar ambiental nos Estados Unidos: fontes e nmeros de pessoas expostas a poluentes acima do padro primrio 134

5.2 Padres Nacionais de qualidade do ar - Brasil 135

5.3 Escala dos ndices de qualidade do ar 135

6.1 Dados das caldeiras da Usina Termoeitrica Piratininga 171

6.2 Dados das turbinas da Usina Termoeitrica Piratininga 172

6.3 Dados dos geradores da Usina Termoeitrica Piratininga 173

7.1 Caractersticas dos leos combustveis 185

7.2 Caractersticas do gs natural 187

8.1 Anlise dos gases de combusto em 18 maio 2001 211

8.2 Anlise dos gases de combusto em 22 nov. 2001 212

8.3 Anlise dos gases de combusto em 9 jan. 2002 213

9.1 Dados operacionais da Usina Termoeitrica Piratininga 227

LISTA DE FIGURAS

6.1 As unidades geradoras 1 e 2 da Usina Termoeltrica Piratininga em 1954 161

6.2 As unidades geradoras 1 a 4 da Usina Temioeitrica Piratininga em 1960 162

6.3 Localizao da Usina Termoeltrica Piratininga 163 6.4 O septo divisor do Canal Pinheiros 168 6.5 Esquemtico funcional da Usina Termoeltrica Piratininga 170

7.1 Esquemtico funcional da Usina Termoeltrica Piratininga com a insero do gs natural 186

7.2 As Usinas Temioeitrica Piratininga e Nova Piratininga em 2002 190

7.3 Ciclo combinado entre as Usinas Temioeitrica Piratininga e Nova Piratininga 194

9.1 Dados Energticos da Usina Termoeltrica Piratininga 231

9.2 Parmetros de eficiencia operacional da Usina Termoeltrica 232 Piratininga

14

1 INTRODUO

A energia considerada como vetor essencial no desenvolvimento do ser humano e no crescimento econmico do planeta, pois com a energia foi possvel o aprimoramento em todos os setores do conhecimento tcnico e cientfico e

ainda por ela foram disponibilizadas ao ser humano maiores facilidade e

velocidade em todas as suas atividades, sendo inclusive aumentada a sua

longevidade, atravs da utilizao da energia nas pesquisas e equipamentos empregados na evoluo da medicina.

Na evoluo do ser humano, interessante observar que, no incio de sua existncia, este utilizava muito de sua prpria energia, buscando a sua sobrevivncia, o que significava o emprego em mdia 2.000 kcal por dia, alm da energia utilizada internamente ao corpo para a manuteno das funes metablicas. Com uma maior exteriorizao de suas necessidades, passou a utilizar 12.000 kcal por dia, quando iniciou as atividades de agricultura com fora e trao de animais, coco de alimentos e aquecimento atravs do uso do fogo. De necessidade de sobrevivncia passa a utilizar a energia para buscar um maior conforto, sendo que o uso da energia foi sendo acrescentado atingindo o valor aproximado de 125.000 kcai por dia com o advento do petrleo, gs natural e processos industriais (Braga, et al., 2005).

Todo este incremento de utilizao de energticos trouxe grandes benefcios ao ser humano, que utiliza muito pouco de sua prpria energia para realizar suas atividades cotidianas, e pode se mover com relativa rapidez a

qualquer ponto do planeta e, atualmente, at mesmo fora deste.

O atual estado de consumo energtico no planeta Terra realmente fruto do desenvolvimento e do progresso do ser humano, mas surgem questes que analisadas mostram uma divergncia muito grande entre o consumo energtico para suprir as reais necessidades e o emprego da energia de fomria indiscriminada, o que demonstra a discrepncia entre a importncia dada ao

conforto em detrimento manuteno da vida no planeta. No sendo observada a necessidade de se manter o equilbrio ambiental, no possvel a continuidade

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da vida na fomia atual, pois alterando-se as condies ambientais, devido a interao dos seres vivos com o meio ambiente, naturalmente ocorrem mutaes e extines de formas de vida, confonne a adaptao destas ao novo ciclo estabelecido.

O ponto de partida do ser humano foi a sua sobrevivncia diante dos "perigos" a que estava exposto. O grande vitorioso nesta luta foi o prprio ser humano, que agora entende que domina o planeta e o popula em todos os pontos, sendo que isto ocorre at nas regies mais inspitas. O planeta como fornecedor de toda a matria e das condies necessrias para a vida est apresentando as respostas s agresses que est sendo submetido em conseqncia do desenvolvimento do ser humano e de sua prpria degradao.

O planeta est vivendo um momento relativo expanso do universo, em que todas as condies que esto presentes no mesmo, ante s distncias, interaes, temperaturas, reaes e atividades naturais propiciaram o incio e a evoluo dos seres vivos. Fica evidente que, para o tempo de vida do ser humano em relao ao movimento do planeta no seu sistema solar, ainda existe uma grande margem temporal para a vida na situao que se encontra, sendo que devero ocorrer futuras mutaes nas formas de vida e a expanso do cosmo continuar, tendendo a retornar ao incio de tudo, que o vazio.

Van Wyien e Sonntag (1976) a f imam que o conceito de energia surge da primeira lei da termodinmica e o conceito de entropia aparece na segunda lei da termodinmica e em seguida comentam que a segunda lei e o princpio do aumento da entropia tem implicaes filosficas. Perguntam se a segunda lei vlida para o universo (sendo desconhecido o fato de se poder considerar o universo como um sistema isolado), como que ele chegou ao estado de entropia baixa? Na outra extremidade da escala, se todos os processos conhecidos esto

associados a um aumento de entropia, qual o futuro do mundo natural, como

conhecido. Lembram que alguns autores enxergam a segunda lei como a descrio pelo homem do trabalho anterior e contnuo de um criador, que possui a resposta para o destino futuro do homem e do universo.

Hawking (2002) exps que, quando as galxias distantes so observadas, o universo est sendo enxergado em uma poca anterior, porque a luz se desloca a uma velocidade finita. Se o tempo for representado pela dimenso vertical e duas das trs dimenses espaciais forem representadas horizontalmente, a luz

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inmeras outras atividades extremamente agressivas ao meio ambiente, que vieram a produzir a alterao dos ecossistemas naturais ocasionando o desequilbrio ambiental no planeta.

Braga, et al. (2005) comentam que as runas de Atenas se deterioraram nos ltimos 40 anos o equivalente nos 2.000 anos anteriores.

Mais recentemente, comea a surgir a preocupao ambiental, com a edio de leis e tomada de atitudes que passam a buscar o desenvolvimento, no a qualquer custo, mas sim sustentvel para as geraes futuras. Ainda no foi atingida uma maturidade ambiental na humanidade, o processo est ocorrendo muito lentamente, bastante diferente da velocidade que est aplicada aos

mecanismos de degradao.

A populao hoje j comea se organizar, unir, demonstrar preocupao e atuar com relao s questes ambientais, pois com as manifestaes pblicas tem exposto sua no aceitao a diversas decises empresariais e polticas, e com a criao das Organizaes No Governamentais (ONGs) tem elaborado e defendido as suas propostas de preservao ambiental.

O ser humano aprendeu com a cincia a lidar com a energia em diversas formas e ainda muito tem para evoluir neste sentido. No atual estgio tecnolgico esto em evidncia algumas formas de utilizao de energia, dentre as quais a energia eltrica, que considerada uma fomia bastante prtica para utilizao, de transporte relativamente fcil a longnquas aglomeraes humanas, por meio de cabos metlicos com perdas razoavelmente baixas, e o uso final simples e

direto, pois a indstria desenvolveu diversos equipamentos que fazem a pronta

converso de energia eltrica em inmeras aplicaes que elevam em muito a qualidade da vida humana.

A energia eltrica no est disponvel pronta para uso direto na natureza, sendo necessrio ao homem o desenvolvimento de tecnologias que realizem a converso das fonnas primrias de energia em energia eltrica. Os processos de converso so os mais variados possveis e ainda existem muitas pesquisas e

inovaes que podero vir a serem incorporadas. Trata-se de um contnuo processo de evoluo, pois as cincias se complementam, aumentando em muito o conhecimento, que associado s pesquisas, produz o desenvolvimento de

materiais, tcnicas e processos cada vez mais completos e eficientes.

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Dentre as formas de converso existentes e de grande utilizao, destaca-se a transformao da energia qumica de combustveis em energia eltrica. As plantas industriais que procedem esse tipo de transformao so denominadas usinas termoeltricas.

A Usina Temioeitrica Piratininga, objeto de estudo desta tese, foi implantada nas dcadas de 50 e 60 do ltimo sculo e correspondia a melhor

tecnologia disponvel na poca, tanto com relao aos controles do processo como em relao aos rendimentos dos equipamentos e dos ciclos trmicos. Contudo emisses atmosfricas na ocasio de sua instalao no constituam objeto de preocupao.

As caldeiras originais da usina foram projetadas para o uso de carvo e adaptadas para leo combustvel, o nico recurso energtico disponvel na poca em quantidades suficientes para a operao plena das unidades geradoras. Inicialmente, por razes de custo, definiu-se o uso de leo com altas

concentraes de enxofre, sendo posteriormente substitudo por leo de qualidade superior com concentraes de enxofre inferiores, por solicitao do rgo de Controle Ambiental.

Entretanto, esta medida no se mostrou eficaz para o controle das

emisses atmosfricas e comprometeu o custo da energia fornecida, devido ao elevado preo do combustvel com menor teor de enxofre. Por esse motivo, no final da dcada de 1990 foram tomadas as providncias para incio da converso

das caldeiras para queima de gs natural que, alm de significar uma importante reduo nas emisses atmosfricas, tambm representariam uma reduo de custos da ordem de 20%.

Contudo, nesta dcada, devido ao rendimento dos ciclos tmiicos originais da usina j estarem sendo considerados baixos, diante das novas tecnologias comercialmente disponveis, os custos de produo continuavam excessivamente altos se comparados ao preo de mercado da energia eltrica, o que inviabilizaria a continuidade operacional da usina em curto prazo, perante s significativas mudanas ocorridas no Setor Eltrico Brasileiro, no final da dcada de 90, com a implantao do mercado competitivo. Buscando soluo para a continuidade operacional e sobrevivncia no mercado, a Empresa Metropolitana de guas e Energia (EMAE), atual proprietria da usina, realizou em parceria com a Petrobras, a ampliao da Usina Piratininga, com o objetivo de aumento de

19

capacidade e elevao do rendimento da usina, aproveitando grande parte dos equipamentos existentes, com a implantao de um processo de gerao termoeltrica em ciclo combinado, que apresenta a maior eficincia tecnolgica disponvel na atualidade, na mesma rea da j existente usina.

Observando-se a histria da Usina Termoeitrica Piratininga, notada a sua importncia desde a construo, pois a deciso tomada para a implantao decorre da necessidade de suprimento de energia eltrica ao Sistema Eltrico Nacional (SIN), em virtude do crescimento industrial, em um perodo no qual ocorreu uma forte estiagem, limitando a gerao hidroeltrica, j predominante no pas nesta poca.

A usina entrou em operao com solicitao de despacho de gerao na potncia total das mquinas (este despacho denominado de operao na base), desde a sua inaugurao, assim permanecendo at que nos anos 70 ocorreu a crise de petrleo e o aumento do potencial de gerao hidroeltrica no pas, com a construo das grandes hidroeltricas, quando passou a ser utilizada como reserva fria do sistema eltrico, isto , a unidade permanecia parada, em

conservao e se solicitada teria 72 horas para retornar a gerar. Nos anos 80 ocorreu um novo perodo de estiagem, sendo necessrio o retorno imediato da usina, para operao com a maior potncia disponvel, vindo posteriormente a ser solicitada a sua parada, devido recomposio dos reservatrios das hidroeltricas. Este cenrio se repetiu diversas vezes durante a existncia da

usina, culminando na crise que assolou o pas em 2001, na qual a usina

novamente foi chamada a operar com a mxima potncia disponvel.

notvel a importncia da utilizao da energia no contexto global da histria da humanidade, em todas as formas de uso as quais foram e so

disponibilizadas para o uso do ser humano.

No final do sculo XIX, ocorre o advento da eletricidade como forma

utilizvel ao ser humano. Para tanto, decorre a intrnseca necessidade da

converso das formas energticas disponibilizadas pela natureza atravs de dispositivos eletromecnicos em energia eltrica, quando verifica-se o estabelecimento desta forma energtica de forma marcante e com utilizao progressiva.

Sendo focalizada a utilizao da energia qumica dos combustveis fsseis como fonte energtica primria para produo de energia eltrica, verifica-se o

20

princpio de converso termoeltrica, que empregado nas usinas termoeltricas. De acordo com o Balano Energtico Nacional (BEN, 2004), esta forma de converso representa, 64,5% da estrutura da oferta de eletricidade do mundo,

significando um dos maiores segmentos da indstria a gerar gases poluentes, causadores do efeito estufa, agentes da destruio da camada de oznio e, conseqente agravante das mudanas climticas no planeta. Para o Brasil, de acordo com a mesma fonte de infomiaes observada na estrutura de oferta de eletricidade, a participao de 11,4% de converso temnoeltrica.

Anda pode ser verificada a particularidade do pas com uma

disponibilidade muito abundante de recursos renovveis, sendo a energa hidroeltrica calculada com a participao de 76 ,1% da oferta total de eletricidade, de acordo com o BEN (2004). Mesmo com esta matriz abundante em recursos hdricos, e com um crescimento econmico bastante reduzido (no perodo de 1997 a 2003, o Produto Interno Bruto (PIB) apresentou um crescimento de 1,33% ao ano (aa), considerado baixo se relacionado com o cenrio de referncia, no qual os pases em desenvolvimento crescem a 4,5% aa), o pas cada dia mais vem expressando a necessidade do recurso de complementao termoeitrica, pois se comparada potncia instalada com os anos anteriores, h uma evoluo principalmente com a entrada em operao das usinas a gs natural.

1.1 Objetivo O tema da pesquisa est inserido no referenciado contexto energtico, pois

a Usina Temioeitrica Piratininga faz parte do parque gerador do pas e est localizada na cidade de So Paulo, a maior metrpole da Amrica do Sul e tambm considerada como quarto conglomerado humano do mundo.

Este trabalho tem a finalidade de analisar as conseqncias scio-

econmicas e ambientais da insero da usina no local onde foi construda, demonstrar e comprovar a importncia da gerao termoeitrica da usina, quantificar os poluentes gerados decorrentes de sua operao e relacionar os ganhos ambientais resultantes das substituies dos combustveis ocorridas no decurso operacional desta planta. Ser tambm realizada uma comparao dos valores calculados de emisses para esta usina, com as geradas pelo setor termoeltrico brasileiro e com o setor de transportes, que utilizou 26% do total do

21

consumo final de energia em 2003 no Brasil, enquanto a termoeletricidade ficou no patamar de 5,7%, valores estes levantados no BEN 2004.

Um fato relevante, levantado nas pesquisas, que no periodo de

construo da usina no havia legislao ambiental para o tipo de fonte poluidora; alm disso, no existia regulamentao legal que exigisse a elaborao do Estudo de Impacto Ambiental (EIA), fato que tambm foi realidade para as grandes centrais hidroeltricas brasileiras. A exigncia do EIA somente passa a ter aspecto legai partir da entrada em vigor da Resoluo CONAMA 001, de 23/1/1986 (Braga, et al., 2005). No perodo da maior produo de energia eltrica da Usina Piratininga foi utilizado o combustvel com alto teor de enxofre, com sistema de operao totalmente manual, sem tratamento e nem filtros para os gases provenientes da combusto. Aliado a este fato existe ainda a considerao que a usina considerada a maior fonte poluidora estacionaria da cidade de So Paulo. Neste campo, sero realizadas as anlises ambientais, estendendo-se a

outras peculiaridades referenciadas no trabalho.

Na anlise social, ressalta-se inicialmente que o benefcio trazido pela

operao da usina populao o suprimento de energia eltrica como vetor de desenvolvimento do pas, que calculado como 46.237.322 MWhEL (Mega watt hora eltrico) desde o incio da operao em 1954 at dezembro de 2004.

Para que tal quantidade de energia eltrica fosse produzida, tornou-se necessria a utilizao de combustveis fsseis, cujas quantidades empregadas na operao desde a inaugurao da usina at o final do ano 2004 tambm sero quantificadas para estabelecimento de referenciais nas anlises das

emisses gasosas.

A operao da Usina Termoeitrica Piratininga tambm gerou rejeitos lquidos, estes em quantidade muito menor de que os rejeitos gasosos. Tais rejeitos lquidos so referentes ao sistema de tratamento de gua para as caldeiras, solventes utilizados em limpeza de equipamentos, resduos de leo

combustvel no queimado por motivos diversos, leo lubrificante e empregado como fluido hidrulico dos equipamentos e sistemas, entre outros, que tambm

sero quantificados por ocasio da pesquisa.

Os resduos slidos so em escala reduzida, pois referem-se ao combustvel empregado, que foi a maior parte do tempo o leo combustvel, que

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gera fuligem do tipo leve, que so carreadas como particulados juntamente com as emisses gasosas, e nas paradas das caldeiras so recolhidas as cinzas.

Existe ainda o efeito da elevao da temperatura do circuito da gua de resfriamento para condensao do vapor, que essencial para a operacionalizao do ciclo termodinmico de Rankine. Este fato est relacionado ao sistema hidroenergtico da cidade de So Paulo, que foi projetado inicialmente com a finalidade de abastecimento de gua para a gerao na usina de Cubato e atualmente somente ativado para controle de cheias da cidade de So Paulo.

As anlises referem-se a perodos bastante diferenciados, pois a usina foi

construda na dcada de 50, no bairro Pedreira, em Santo Amaro, que era um lugar ermo, e a sua tomada de gua realizada no Rio Pinheiros, um rio na poca navegvel, com elevada circulao de gua e com vida. Em mdia, eram bombeados 50m^ por segundo pelas Usinas Elevatrias Traio e Pedreira e para abastecimento da represa Billings, a qual supria a vazo suficiente para gerao de energia na Usina Henry Borden em Cubato a uma gerao mdia de 350MWhEL- Atualmente fica localizada numa regio densamente povoada e com um rio sem vida, com uma carga de poluentes elevadssima e com a circulao limitada a perodos de elevados ndices pluviomtricos. Estes se no controlados

viro a ocasionar a inundao dos bairros da Regio Metropolitana de So Paulo, que margeiam os Rios Pinheiros e Tiet (Memria Especial, 1996).

A usina causa os impactos anteriormente relacionados, que o impacto

ambiental a que a humanidade exposta, em troca da energia que lhe proporciona o desenvolvimento e o conforto. Com os estudos dos aspectos e dados operacionais da usina, reviso de relatrios antigos, vivncia operacional da planta, com a experincia prtica do autor de dezesseis anos neste mercado,

com os estudos atuais de tecnologias disponveis e com opes energticas para mitigar os impactos ambientais, foi possvel a apresentao de propostas visando novas pesquisas para o desenvolvimento de novas opes energticas, pois desde a inaugurao da usina at hoje, h muita evoluo tecnolgica, algumas j implantadas e outras que ainda podero se tomar alternativas energticas viveis. Houve a possibilidade de relembrar estudos j realizados e que no foram aplicados na poca, mas que hoje podero ser levantados como opes plausveis, ou mesmo como base para tal.

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O fator econmico est relacionado ao custo dos combustveis e as adaptaes necessrias para a adequao da usina s alteraes do cenrio poltico, social e ambiental, buscando sua continuidade operacional e

sobrevivncia no mercado de energia. A substituio do leo combustvel pelo gs natural, como energtico, um

outro fato que internacionalmente est em evidncia e foi inicialmente observado

como a panacia para todos os males, sendo que no momento j se discute a disponibilidade de gs para todos os consumos possveis deste energtico, principalmente aps a crise interna deflagrada na Bolvia em meados de 2005.

O assunto atual, est em evidncia no cenrio poltico, energtico e econmico, pois o pas viveu recentemente em 2001 um colapso no suprimento

de energia eltrica, confirmado pela crise e racionamento de energia. Uma deciso tomada, certeira ou no, foi a implantao do parque termoeltrico emergencial, no qual a ampliao da usina em estudo est inserida. Tal parque at o momento no foi finalizado em nenhuma das verses apresentadas e cabe

uma avaliao neste contexto.

A motivao para elaborao do trabalho decorre da extrema importncia da energia para o desenvolvimento de um pas como o Brasil, que tem apresentado diversos problemas sociais, econmicos, polticos e tambm

energticos, sendo constatada a instabilidade principalmente dentro do contexto energtico com os acontecimentos recentes de racionamento e crise energtica. Ainda acrescenta-se a importncia e relevncia internacionalmente dada aos

aspectos ambientais, e entre estes referindo-se especificamente com a emisso

de Gases Efeito Estufa (GEE). Como foi possvel ao autor desta tese a participao no Programa de Ps-

Graduao do Instituto de Pesquisas Energticas e Nucleares (IPEN), no qual requisito a elaborao do trabalho acadmico e acrescido ao fato da possibilidade do mesmo desenvolver as atividades profissionais na Engenharia de Produo Trmica da Usina Termoeitrica Piratininga, houve a possibilidade de se elaborar o trabalho com a parte experimental sendo realizada na prpria usina, atravs de

pesquisas, de discusses com diversos profissionais brasileiros e estrangeiros com larga experincia em gerao termoeitrica, de observaes, do acompanhamento e realizao de amostragens de emisses gasosas, de verificaes, do levantamento e anlise de dados da planta em operao.

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Este trabalho tem por objetivo mostrar as conseqncias scio, econmico e ambientais resultantes da converso da Usina Termoeitrica Piratininga de leo

combustvel para gs natural.

O trabalho nico na anlise proposta no ponto de vista tratado, no foi

encontrada na literatura disponvel nenhuma publicao similar, nem aplicada a outra termoeitrica com o mesmo porte, fato que justifica a originalidade do mesmo.

1.2 Reviso bibliogrfica Os dados energticos e de energia eltrica foram obtidos no BEN 2004,

International Energy Agency {\EA), dados do Sistema Eltrico Nacional (SIN) nas publicaes e informaes disponibilizadas pelo Ministrio de Minas e Energia (MME), Agncia Nacional de Energia Eltrica (ANEEL), Operador do Sistema Eltrico Nacional (ONS) e Agncia Nacional do Petrleo (ANP).

Foram levantadas pelo autor as informaes da planta nos livros da instalao da Usina Termoeitrica Piratininga, relatrios mensais e anuais do Setor de Verificao do Desempenho da Usina Termoeitrica Piratininga. Foi tambm consultado o Estudo de Impacto Ambiental da Modernizao e Ampliao da Usina Termoeitrica Nova Piratininga.

Guimares (1982), realizou o estudo comparativo dos riscos sade pblica e dos impactos ambientais na gerao de eletricidade pelo uso da energia nuclear, hidroeltrica e termoeitrica a carvo mineral, no qual enfatiza que

somente possvel uma comparao criteriosa se considerados todos os riscos e impactos presentes em todo o ciclo do combustvel. Na comparao do ciclo do urnio e do carvo, apresenta que a avaliao das estatsticas do governo americano so sensivelmente desfavorveis ao carvo, tambm o sendo com

relao aos rejeitos gasosos deste tipo de gerao. Conclui que no tipo de anlise realizada a usina nuclear parece ser dez vezes mais segura que a termoeitrica convencional a carvo por unidade fixa de operao. Refere que entre as trs fontes, a de menor custo ecolgico a hidroeltrica.

leno (1993), apresentou a dissertao de mestrado na qual foi realizado um estudo preliminar da viabilidade tcnica e econmica da converso da Usina

Termoeitrica Piratininga em ciclo combinado, no qual apresenta e discute as

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diversas opes tecnolgicas disponveis na poca para aplicao aos ciclos convencionais de Rankine existentes na Usina Piratininga. Apresenta um estudo mais detalhado no qual indica que a opo mais vivel a aplicao da converso em ciclo combinado para as unidades 1 e 2, que so aquelas com os

equipamentos mais antigos e de menor eficincia. Villanueva (1998) realizou o estudo de reduo do impacto da poluio do

ar, aplicado ao caso da Usina Termoeltrica Iquitos, no Peru. Mediante o clculo

dos fluxos dos principais poluentes atmosfricos, desenvolveu uma simulao da disperso de dixidos de enxofre e nitrognio na atmosfera, atravs do modelo de disperso SCREEN 3.0, da Environmental Protection Agency (EPA). Avaliou o crescimento da oferta de energia na cidade onde a usina est instalada, e levantou a possibilidade de reduo dos poluentes atravs de duas estratgias. A primeira com a utilizao de equipamentos externos de controle de poluio e a segunda com a substituio dos equipamentos existentes na usina por outros de tecnologia atual. Concluiu que a segunda opo seria a mais vivel tcnica e economicamente.

Zancheta (2000), apresentou a dissertao de mestrado intitulada "Aspectos Tecnolgicos Aplicados Repotenciao de Usinas Termoeltricas", na qual so analisadas as opes tecnologicamente disponveis no mercado de termoeltricas, sendo verificados os custos por opo e aplicando o estudo s alternativas que foram e poderiam vir a ser incorporadas Usina Piratininga. Conclu que no setor energtico brasileiro as termoeltricas seriam uma opo para o suprimento energtico futuro, no somente sendo visualizadas as novas instalaes, mas tambm sendo verificado o mercado de repotenciao das antigas plantas com possibilidade de extenso da vida til.

AIy (2001), com o "Estudo para converso de partes poluentes dos gases de combusto de termoeitrica a leo em matria prima para fertilizante",

demonstrou que os efluentes gasosos gerados no processo de combusto industrial, sendo processados de forma adequada, passam a apresentar menor

impacto ambiental, enquadrando-se nos limites estabelecidos pelos padres

ambientais nacionais e internacionais, gerando ainda sub-produtos que so reutilizveis, ocorrendo consequentemente um acrscimo do custo operacional do

processo de gerao e a necessidade de uma produo de energia eltrica com continuidade, que acabaria por estabelecer o equilbrio econmico necessrio. O

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processo tem sido testado em vrios paises e tem a vantagem de retirar simultaneamente os xidos de enxofre e nitrognio com alta eficincia, alm de ser um processo seco que gera subproduto, constitudo de uma mistura de sulfato e nitrato de amonio que, aps filtrao, pode ser utilizado como fertilizante agrcola. Neste sentido, a Ebara Corporation tem realizado diversos estudos e testes de um processo de tratamento de gases atravs do princpio do feixe de eltrons (Poli, 1995). Aly (2001) ainda prope a necessidade de uma atuao do governo quanto s emisses gasosas e a imposio de uma taxa ou imposto ambiental, a qual as empresas atravs da busca de formas para evitar este custo,

implantem sistemas de reduo dos impactos ambientais.

Abdalad (2002), avaliou que com a recente necessidade da ampliao do parque termoeltrico brasileiro, seria importante a antecipao de estudos de viabilidade de implantao de tecnologias mais avanadas e eficientes, devido melhoria tcnica dos processos de converso termoeitrica, visando tornar

economicamente vivel o uso de fontes renovveis da biomassa com estes

processos. Estimou o volume de emisses de dixido de carbono para um

resultado possvel de ser alcanado com a utilizao de tecnologias avanadas de gerao termoeltricas com o uso do carvo e do gs natural, em confronto aos atuais processos em operao.

Pessoa (2004), apresentou o Projeto Piloto do Etanol como alternativa energtica para substituio total ou parcial em plantas de gerao termoeitrica, no qual realizada a anlise das fontes energticas alternativas, com a inteno de se aproveitar as fontes alternativas e especificamente o caso do lcool etlico,

que no Brasil surgiu como um recurso crise internacional do petrleo ocorrida na dcada de 70, alterando com a sua apario a matriz energtica brasileira. Neste sentido foram realizados testes para uso deste combustvel na caldeira nmero 4

da Usina Piratininga, que confirmaram a viabilidade do emprego do combustvel como uma opo energtica, mediante a implantao de alteraes nos sistemas de suprimento de combustveis.

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1.3 Organizao do trabalho O trabalho foi estruturado em dez captulos que se dividem de forma a

elucidar ao leitor todo o seu desenvolvimento.

No primeiro captulo apresentada a introduo ao tema da pesquisa, sendo realizada a exposio do assunto, definida a finalidade da pesquisa, sua justificativa, os mtodos empregados e os perodos abrangidos.

No segundo captulo desenvolvido tema referente ao sistema gerador de eletricidade no pas, seu histrico, a capacidade instalada, a grandeza do Sistema Interligado Nacional (SIN), suas caractersticas e operao, a reestruturao do mercado de energia eltrica, a crise e os problemas enfrentados. apresentada e discutida a matriz eletroenergtica brasileira como um todo, sua composio, a necessidade de adequaes, as opes existentes e possveis para o futuro energtico do pas.

No terceiro captulo, verificada a participao da gerao termoeitrica no panorama nacional e internacional, suas caractersticas, implicaes e ganhos, acompanhadas pela gerao termonuclear e a grande resposta que esta complementao tnnica veio a apresentar no momento da crise que assolou o pas.

A anlise da legislao ambiental aplicada s usinas termoeltricas, organizaes e competncias institucionais, aspectos jurdicos e o licenciamento de unidades deste tipo so realizadas no quarto captulo.

Quanto aos impactos ambientais produzidos por unidades termoeltricas, seus efluentes, seu envolvimento e contribuio negativa frente s preocupaes com as mudanas climticas, destruio da camada de oznio e Gases Efeito Estufa (GEE) e a interferncia dos seus rejeitos com o meio ambiente e com a sade do ser humano, foram desenvolvidos no quinto captulo.

No sexto captulo, realizado um histrico da Usina Temioeitrica

Piratininga, desde a sua construo, a apresentao das suas caractersticas, a conceituao terica da combusto (queima), o ciclo termodinmico, seus principais componentes e adaptaes implementadas frente s alteraes do mercado energtico ocorridas at a atualidade.

No stimo captulo, foi avaliado o desenvolvido das converses que

ocorreram nos sistemas operacionais da usina que envolveram melhorias,

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adaptaes e modernizaes mostradas necessrias frente sua continuidade operacional, sobrevivncia no mercado eletroenergtico e adequao ambiental.

O impacto ambiental relacionado Usina Piratininga avaliado, quantificado e discutido no oitavo captulo.

No nono captulo, desenvolvida a anlise da converso dos combustveis

e sistemas de combusto, verificadas os seus ganhos e custos scio-econmicos e ambientais.

A concluso e comentrios finais esto desenvolvidos no dcimo captulo.

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O SISTEMA GERADOR DE ENERGIA ELTRICA NO BRASIL

2.1 Histrico do uso da energia eltrica no Brasil O uso corrente da eletricidade iniciou-se no Brasil em 1879, na mesma

poca em que ocorreu na Europa e nos Estados Unidos, logo aps o invento do dnamo e da lmpada eltrica. Neste mesmo ano, D. Pedro II autorizou a Thomas

Alva Edison a introduzir no pas aparelhos e processos de sua inveno destinados utilizao da eletricidade na iluminao pblica (Eletrobrs, 2004; Histria & Energia, 1986).

Ainda neste mesmo ano, foi inaugurada na Estao Central da Estrada de Fen-o D. Pedro II, atual Estrada de Ferro Central do Brasil, a primeira instalao de iluminao eltrica pemnanente (Eletrobrs, 2004; Histria & Energia, 1986).

A primeira unidade produtora de energia no Brasil foi a usina termoeitrica instalada na cidade de Campos no Rio de Janeiro, no ano de 1883, com a potncia de 52 KWEL (Eletrobrs, 2004).

Nesse mesmo ano, entrou em operao a primeira usina hidroeltrica no pas, localizada no Ribeiro do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha, na cidade

de Diamantina em Minas Gerais, sendo tambm inaugurado por D. Pedro II, na cidade de Campos, o primeiro servio pblico municipal de iluminao eltrica do Brasil e da Amrica do Sul (Eletrobrs, 2004).

Uma pequena usina hidroeltrica, nas vizinhanas de Juiz de Fora, ao lado de duas outras usinas termoeltricas, j se achava em explorao no ano de 1889. Trs dcadas depois, em 1920, cerca de 300 empresas serviam a 431

localidades do pas, dispondo de uma capacidade instalada de 354.980 KWEL,

sendo 276.100 RWEL em usinas hidroeltricas e 78.880 KWEL em usinas

termoeltricas (Memria, 1996; Ecelsa, 2004). A cidade de So Paulo em 1872, era a dcima cidade do Brasil, com cerca

de 31.385 habitantes, sendo inferior ao Rio de Janeiro, Salvador, Recife, Belm, Niteri, Porto Alegre, Fortaleza, Cuiab e So Luiz do Maranho e j apresentava problemas com os servios pblicos de abastecimento de gua, gs e transportes coletivos (IBGE, 2005a).

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De acordo com dados histricos dos censos do Instituto Brasileiro de

Geografa e Estatsticas, a estimativa da populao brasileira em 1890 somava o montante de 14.333.915 habitantes (IBGE, 2005a).

Para procurar solucionar o problema de transportes coletivos, iniciaram-se

estudos de viabilidade para um novo empreendimento de servio de viao por eletricidade. Os estudos foram conduzidos pelo capito da marinha italiana, Francisco Antonio Guaico, junto com o comendador Antonio Augusto de Souza, que trataram de levantar os capitais necessrios, porm sem sucesso. Gomo Guaico residia em Montreal, no Canad, l conseguiu interessar alguns capitalistas canadenses na organizao de uma empresa (Souza, 1989)

Em 7 de abril de 1899, na cidade de Toronto no Canad, um grupo de Capitalistas canadenses, entre eles James Gun e Willian Mackenzie, este ltimo sendo o presidente da empresa Canadian Northern Railway, articulados pelo norte americano Frederick Stark Pearson, engenheiro chefe da Metropolitan Street Railway, de New York, funda a The So Paulo Railway, Light and Power Company Limited. Pearson torna-se oficialmente o consultor tcnico da empresa (Souza, 1989; Histria & Energia, 1986)

A carta patente, expedida pela rainha Vitria, do Reino Unido da Gr Bretanha e Irlanda, atravs do governador da provncia de Ontario, Canad, delineia os objetivos da nova companhia: "Estabelecer, construir, completar e fazer funcionar obras para produo, utilizao e venda de eletricidade gerada por vapor, e fora motora eltrica, a gs, pneumtica, mecnica e hidrulica ou outra fora qualquer para quaisquer fins". O comunicado real ainda menciona poderes para estabelecer "linhas de estradas de ferro" e "tambm linhas telegrficas, telefnicas e quaisquer obras a elas ligadas". E mais: "Adquirir por compra, arrendamento ou por qualquer outra forma e nos termos e condies a que forem ajustados, quaisquer bens mveis ou imveis, terras e direitos inerentes, inclusive referentes a energia hidrulica, lagos, audes, rios e correntes de gua" (Souza, 1989).

No dia 17 de julho de 1899, no Rio de Janeiro, o presidente da Repblica, o paulista Campos Salles, assina o decreto n. 3.349: " concedida a autorizao a The So Paulo Railway, Light and Power Co. Ltd. para funcionar na Repblica, com os estatutos que apresentou, sob as clusulas que com esta baixam

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assinadas pelo ministro da Indstria, Viao e Obras Pblicas" (Souza, 1989; Memria, 1996).

Em 1899, o Brasil comemorava dez anos de repblica e Antonio Prado era

o prefeito da cidade de So Paulo, que comea ganhar novos espaos e tomar aspecto de metrpole enriquecida pelo caf. Pelo censo de 1890, a provncia de

So Paulo, atual Estado de So Paulo, contava com 1.384.753 habitantes (Souza, 1989; IBGE, 2005a)

Operava em So Paulo, desde 1867, uma estrada de ferro inglesa, denominada San Paulo Railway Co. Ltd., conhecida como Santos Jundia. A partir de13 de dezembro de 1899, a razo social da empresa passa a ser The So Paulo Trailway, Light and Power Co. Ltd., ao que ao ser tomada mostrava que a Light renunciava a competir com a ferrovia inglesa, restringindo-se viao urbana. Esta mudana foi ratificada no Brasil em 25 de junho de 1900 (Memria, 1996).

Em 1939, o nmero de empresas energticas no Brasil tinha sido elevado a 1.176, s quais pertenciam 738 hidroeltricas, 637 tennoeltricas e 15 usinas

mistas. Sobre o total de 1.044.738 KWEL, as hidroeltricas detinham 85% da capacidade instalada, ou 884.570 RWEL- No havendo ainda instalaes para transmisso de energia a grandes distncias, o mercado brasileiro estava dividido territorialmente entre duas grandes empresas (Eletrobrs, 2004). A usina hidroeltrica de Cubato, atualmente Usina Henry Borden, em So Paulo, a usina da ilha dos Pombos, localizada no municpio de Carmo, e a Usina de Ribeiro das Lajes, ambas no Rio de Janeiro, todas pertencentes Brazilian Traction Light & Power Co., com sede no Canad, serviam aos estados do Rio de Janeiro e So Paulo (este ltimo parcialmente). As usinas instaladas em Natal, Recife, Macei, Salvador, Vitria, Niteri, Petrpolis, Belo- Horizonte, assim como algumas outras de So Paulo, Curitiba, Porto Alegre e Pelotas, adquiridas pela American & Foreign Power Co. (Amforp), com sede nos EUA, atendiam ao consumo de parte do Sul, Centro e Nordeste. Os dois grupos - o Canadense e o Norte-Americano -reuniam mais de 70% da capacidade instalada no pas (652.000 KWEL do grupo Light e 157.000 RWEL do grupo Amforp) (Souza, 1989; Eletrobrs, 2004; Ecelsa, 2004).

Uma nova poltica de expanso da indstria de eletricidade, apoiada na

iniciativa estatal, comeou a ser implantada a partir de 1948, com a instalao a

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15 de maro desse ano, da Companhia Hidroeltrica do So Francisco (Chesf), empresa de economia mista, que teve um papel pioneiro no setor de energia eltrica (Eletrobrs, 2004). A ela se seguiram vrias outras empresas em cada uma das unidades da federao: a Companhia Energtica de Minas Gerais (Cemig), em Minas Gerais, a empresa Usinas Eltricas do Paranapanema S.A. (Uselpa) e a Companhia Hidroeltrica do Rio Pardo (Cherp) que posterionnente foram incorporadas Companhia Energtica de So Paulo (Cesp), em So Paulo, a Companhia Paranaense de Energia (Copei), no Paran, Furnas Centrais Eltricas S.A., na regio Centro-Sul, entre outras (Eletrobrs, 2004; Ecelsa, 2004).

Aps a segunda Guerra Mundial, o desenvolvimento industrial demandou um elevado consumo de eletricidade. No incio da dcada de 50, a falta de chuvas

no Brasil provocou um racionamento do uso de energia eltrica, motivando investimentos na termoeletricidade (Histria & Energia, 1986; Memria, 1996).

De acordo com dados histricos dos censos do Instituto Brasileiro de

Geografia e Estatsticas, a estimativa da populao brasileira em 1950 somava o montante de 51.944.397 habitantes, sendo ainda a maior parte considerada como

populao rural (IBGE, 2005b) A cidade de So Paulo em 1954 contava com uma populao de 2,7

milhes de habitantes e era considerada o maior parque industrial da Amrica

Latina (Memria, 1996). Em 15 de novembro de 1954, iniciou-se a operao comercial das duas

primeiras unidades geradoras da Usina Termoeitrica Piratininga, em Santo Amaro, municpio de So Paulo, com potncia instalada total de 200 MWEL- Em funo da expanso industrial, em 1960, mais duas unidades geradoras entraram em operao, elevando a capacidade geradora da usina para um total de 472 MWEL (Histria & Energia, 1986).

O passo seguinte de enorme importncia no programa de expanso da indstria de eletricidade no Brasil foi dado com a Eletrobrs (Centrais Eltricas Brasileiras S.A.), criada pela lei n. 3890-A, de 25 de abril de 1961, e instalada em junho de 1962. Sob a jurisdio do Ministrio de Minas e Energia, esta responsvel pela execuo da poltica de energia eltrica no pas. Opera como empresa holding, atravs de quatro subsidirias de mbito regional: a Eletronorte (Centrais Eltricas do Norte S.A.) na regio Norte; Chesf (Companhias Hidroeltricas do So Francisco S.A.) na regio Nordeste; Furnas (Furnas

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Centrais Eltricas S.A.) na regio Sul. Em todos os estados, associada a companhias que geralmente pertencem aos Governos Estaduais (Eletrobrs, 2004; Furnas, 2004).

Em 1968, a Eletrobrs celebrou convnio com a Comisso Nacional de Energia Nuclear para a construo da primeira usina nuclear no Brasil, Itaorna, Angra dos Reis - RJ, com a capacidade de 627 MWEL , e que em meados dos anos 80 estava em fase de testes. O acordo nuclear com a Repblica Federal da Alemanha, em 1975, assinalou novas e ambiciosas metas do Brasil no setor,

estimuladas pela crise mundial do petrleo (Eletrobrs, 2004; ANEEL, 2002). Em janeiro de 1978, a Eletrobrs adquiriu o controle acionrio do grupo

Light, pagando US$ 380 milhes (Eletrobrs, 2004). No total da produo hidroeltrica brasileira, apresenta papel relevante a

usina de Itaipu, construda em convnio com o Paraguai, com potncia instalada de 12.600 MWEL- A Usina Hidroeltrica de Itaipu, a maior em operao no mundo, um empreendimento binacional desenvolvido pelo Brasil e pelo Paraguai no Rio Paran. A potncia instalada da Usina de 12.600 MWEL . com 18 unidades

geradoras de 700 MWEL cada (Itaipu Binacional, 2004; Furnas, 2004) No ano 1993, promulgada a Lei 8.631, que dispe sobre a fixao dos

nveis das tarifas para o servio pblico de energia eltrica, extingue o regime de remunerao garantida e d outras providncias. A promulgao desta lei pode ser definida como o marco inicial da reforma no sistema eltrico nacional (Sauer, 2002).

No ano 1995, foi iniciada a regulamentao das concesses do servio pblico e iniciadas as privatizaes no setor, atravs da lei 8.987/95, que dispe sobre o regime de concesso e permisso da prestao de servios pblicos previsto no art. 175 da Constituio Federal, e d outras providncias (MME, 2003).

A reestruturao do setor eltrico brasileiro inseriu-se no mbito do antigo Programa Nacional de Desestatizao (PND), representando um dos mais importantes eixos para a poltica de reforma institucional e ajuste econmico, nos moldes exigidos pelo Fundo Monetrio Internacional, desenvolvido na esfera de governo federal na dcada de 1990 e descentralizado de forma sistemtica, em certo sentido, para os estados da federao (Sauer, 2002).

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Sauer (2002), comenta que sob a justificativa da crise institucional e econmica do Estado brasileiro, e com base em argumentos tais como ampliao do atendimento com maior qualidade e menores tarifas, idealizou-se uma

profunda e radical quebra de paradigma setorial, com a adoo de um modelo baseado em: desverticalizao da indstria, distinguindo-se segmentos monopolistas (regulados): transmisso e distribuio, e no monopolistas: gerao, comercializao; privatizao, e instituio de um modelo comercial baseado em comportamento competitivo dos agentes, e regulao tcnica e econmica (independente) das atividades do setor. Conquanto no representasse a nica alternativa, terica ou operacional, para enfrentar os problemas que

ocorriam e, tampouco, a forma mais adequada s caractersticas do sistema

eltrico brasileiro, este modelo foi implementado, desconsiderando as

manifestaes contrrias ao longo do processo.

Em 1995, estimava-se o potencial hidreltrico brasileiro em mais de 250 mil

MWEL e a produo encontrava-se na casa dos 55512 MWhEL de energia eltrica. Desse total, 50687 MWhEL (91,3%) eram obtidos em usinas hidroeltricas e 4825 MWhEL (8,7%) em temnoeletricas (Ecelsa, 2004).

A reforma do Setor Eltrico provocou o surgimento de novas funes e modificou o contedo e a fonna de outras atividades, o que tornou necessria a

criao de novas entidades com papis bem definidos. A mudana de papel do Estado no Mercado de Energia, deixando de ser

executor para se tornar regulador, exigiu a criao de um rgo altamente capacitado para nomnatzar e fiscalizar as atividades do Setor Eltrico. Assim, foi criada a ANEEL, autarquia vinculada ao Ministrio das Minas e Energia, que tem por finalidade regular e fiscalizar a produo, transmisso, distribuio e comercializao de energia eltrica, zelando pela qualidade dos servios prestados, pela universalidade de atendimento aos consumidores e pelo

estabelecimento das tarifas para os consumidores finais, preservando, sempre, a

viabilidade econmica e financeira dos Agentes e da indstria para compatibilizar interesses (ANEEL, 2003).

O ONS foi criado para operar, supervisionar e controlar a gerao e transmisso de energia eltrica no Brasil, com o objetivo de otimizar custos e garantir a confiabilidade do Sistema, definindo ainda as condies de acesso malha de transmisso em alta-tenso do pas (ONS, 2003).

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Foi tambm institudo o l\/lercado Atacadista de Energia Eltrica (MAE), ambiente virtual (sem personalidade jurdica), auto-regulado, institudo atravs da assinatura de um contrato de adeso multilateral, o Acordo de Mercado, para ser

o ambiente onde se processam a contabilizao e a liquidao centralizada no mercado de curto prazo. A ASMAE era a Administradora de Servios do Mercado Atacadista de Energia Eltrica, uma sociedade civil de direito privado, brao operacional do MAE, empresa autorizada da ANEEL. O MAE, da forma como estava constitudo, apresentava conflitos de interesses, resultando em paralisia do

mercado e falta de credibilidade. Alm disso, no estava desempenhando as

atribuies esperadas, comprometendo, assim a expanso da oferta de energia eltrica. Desta fomia o Comit de Revitalizao do Modelo do Setor Eltrico Brasileiro, dentre as 18 medidas elaboradas, props a reestruturao do MAE atravs do seu Relatrio de Progresso n. 1 (CCEE, 2005).

Assim, com a publicao da Lei n. 10.433 de 24 de abril de 2002, foi autorizada a criao do MAE como pessoa jurdica de direito privado, submetido regulamentao por parte da ANEEL (CCEE, 2005).

Dentro do processo de reestruturao do mercado brasileiro de energia eltrica, foi necessria a desverticalizao das empresas que atuavam em diversos segmentos do processo eletroenergtico, passando cada uma delas a atuar em um nico ramo, a saber, ou transmisso, ou distribuio ou gerao. Em 31/12/1997 foi concludo o processo de segmentao da Eletricidade de So Paulo S/A (ELETROPAULO). A Empresa Metropolitana de guas e Energia Eltrica S/A (EMAE) uma das quatro empresas originadas da ciso da ELETROPAULO.

Esse processo de ciso ocorreu como parte do Programa Estadual de Desestatizao, regulamentado pela Lei n. 9.361, de 05/07/96. Dessa ciso, alm da EMAE, trs outras empresas foram constitudas: ELETROPAULO Metropolitana; Empresa Bandeirantes de Energia S/A (EBE); e Empresa Paulista de Transmisso de Energia Eltrica S/A (EPTE).

Embora seja uma empresa nova, a EMAE herdeira dos 100 anos de experincia em tecnologia que se iniciou com a antiga companhia canadense, Light and Company Limited.

A EMAE possui trs importantes focos de atuao: a gerao de energia em instalaes j existentes e estrategicamente dispostas em centros de cargas

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(DHE Henry Borden e UTE Piratininga), o suprimento de gua bruta para abastecimento pblico (reservatrios Guarapiranga e Billings) e as atividades de controle do sistema hidrulico, fundamentais para a segurana operacional e saneamento dos canais e reservatrios, e para o controle de cheias na Regio Metropolitana de So Paulo.

Esse sistema, projetado e construdo pela antiga Light, constitudo de reservatrios, canais e estruturas associadas, cuja principal caracterstica uma operao voltada para o aproveitamento racional das guas superficiais e a busca pelo aproveitamento mltiplo dos recursos hdricos disponveis, promovendo

dessa forma a gerao de energia, o controle de cheias, o fornecimento de gua bruta para o abastecimento pblico, lazer e pesca.

Com o crescimento e urbanizao descontrolada na Regio Metropolitana de So Paulo, grande parte das estruturas componentes do sistema hidrulico da EMAE passou a ser utilizada, tambm, para o controle de cheias das bacias

hidrogrficas do Alto e Mdio Tiet, com nfase para a sub-bacia do rio Pinheiros. Com ao preventiva e eficiente na operao de seu sistema hidrulico, a

EMAE evita que reas localizadas no vale do rio Pinheiros sejam atingidas por inundaes, alm de evitar que a regio do mdio Tiet seja atingida pelas cheias produzidas no Alto Tiet.

Como empresa subordinada Secretaria de Energia, a EMAE atua em consonncia com a Poltica Estadual de Recursos Hdricos do Estado de So Paulo e com uma permanente preocupao de preservao do meio ambiente.

O Complexo Henry Borden j foi o principal aproveitamento do sistema, com capacidade instalada de 889 MWEL , e que por problemas decorrentes da

urbanizao desordenada da Regio Metropolitana de So Paulo, com a conseqente piora da qualidade das guas da bacia, inviabilizou a reverso das guas do canal Pinheiros para o reservatrio Billings exclusivamente para gerao de energia.

Dois outros pequenos aproveitamentos hidreltricos esto instalados ao

longo do rio Tiet; a Usina Hidroeltrica (UHE) de Rasgo, no municpio de Pirapora do Bom Jesus, com capacidade de 22 MWEL , e a UHE de Porto Ges, no municpio de Salto, com capacidade de 11 MWEL-

A Usina Termoeitrica Piratininga, que objeto de pesquisa neste trabalho, tambm integra este sistema.

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O sistema de gerao da EMAE, por estar Inserido no meio urbano, promove um suprimento de energia eltrica de carter estratgico.

O sistema gerador da EMAE operado em articulao com o Sistema Interligado da regio Sul-Sudeste/Centro-Oeste. Sua operao a plena carga nos horrios de ponta do sistema eltrico contribui, de maneira decisiva, para o

aumento da confiabilidade do suprimento de energia dessa regio (MME, 2000). Em 1999, foram acrescidos 3,04 GW capacidade instalada de gerao

eltrica brasileira, sendo 2,74 GW destinada ao servio pblico (inclui 0,59 GW de produo independente) e 0,29 GW para uso exclusivo de autoprodutores (MME, 2000).

Destaca-se a entrada em operao da UHE Salto Caxias - PR, com 1.240 MWEL ; da UHE Porto Primavera - SP, com 302 MWEL ; da UHE Trs Irmos - SP, com 161,5 MWEL ; das UHE Canoas I e II - SP/PR, com 154,5 MWEL ; da UHE

Igarapava - MG/SP, com 210 MWEL e, ainda, a entrada em operao das Centrais Termoeltricas de Campo Grande - MS e Cuiab - MT, com 101,2 MWEL e 150 MWEL , respectivamente, como marco inicial da expanso

termoeitrica nacional (MME, 2000). No ano de 1999, foram adicionados ao Sistema Eltrico 3.780 km de novas

linhas de transmisso (LT). Merece destaque a entrada em operao da LT Norte-Sul, em corrente alternada, de 500 kV, com cerca de 1.280 km, entre Imperatriz no Maranho e Samambaia em Braslia, a qual interconectou os Sistemas Norte/Nordeste e Sul/Sudeste/Centro-Oeste, transformando-os em um nico sistema interligado. Este Sistema atende, agora, a cerca de 98% do mercado total de energia eltrica do Pas (MME, 2000).

O mercado de energia eltrica at o ano 2000 experimentou um crescimento da ordem de 4,5% ao ano, com a previso na poca, de ultrapassar

a casa dos 300 mil MWEL em 2008. O planejamento governamental de mdio prazo previa a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhes/ano para expanso da matriz energtica brasileira, em atendimento demanda do mercado consumidor (MME, 2000).

Em 2000 a regio metropolitana de So Paulo considerada o quarto conglomerado humano do mundo, com 17,8 milhes de habitantes, perdendo para Bombaim na ndia que conta com 18,1 milhes, seguido da Cidade do

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Mxico, no Mxico, com o mesma populao e por fim para Tquio, no Japo que apresenta a quantidade de 26,4 milhes (So Paulo - Prefeitura, 2005).

Em funo da falta de investimentos no setor eltrico, em 15 de maio de 2001 foi decretada oficialmente a crise de energia eltrica no Brasil, quando o governo anunciou a medida provisria n. 2147, que criou a Cmara de Gesto da Crise de Energia e o Decreto n. 3818, que dispe sobre medidas emergenciais de reduo do consumo de energia eltrica no pas, ou seja, impe para a sociedade um racionamento de energia de 20% para os consumidores residenciais (Sinergia, 2001).

Com a crise energtica e o conseqente racionamento, ocorreu uma retrao no consumo de energia eltrica. Com o fim do racionamento, em 28 de maro de 2002, previa-se que ocorreria a retomada do crescimento de energia eltrica, fato que no ocorreu, pois o consumo de eletricidade manteve-se num

patamar retrado, devido o consumo de energia eltrica no deixar de ser administrado pela populao (Sauer, 2002).

Atravs da crise foram tomadas providncias de aumentar o parque

gerador eltrico nacional, com algumas alteraes na estrutura dos investimentos em energia, incluindo a instalao de centrais termoeltricas a gs natural, que exigem prazos de implementao e investimentos menores que as hidroeltricas. Por outro lado, foram verificadas e implementada as importaes de energia eltrica possveis no perodo e iniciados os estudos de ampliao das importaes de energia da Argentina, Venezuela e Bolvia, e a interiigao eltrica entre o Sul e o Norte do Brasil, o que significa maiores investimentos em rede de transmisso (MME, 2000).

As principais oportunidades de negcios no mercado de energia eltrica nacional esto ligadas oferta de novos empreendimentos de gerao para explorao pela iniciativa privada e construo de linhas de transmisso, bem como privatizao de ativos de sistemas de distribuio e de gerao. Outro foco se concentra na universalizao do atendimento s comunidades isoladas da Regio Norte do Pas e ao meio rural, que devem estar concludos at 2005.

Em 2003 So Paulo a maior cidade brasileira e capital do Estado de mesmo nome. A populao recenseada em 2003 foi de 11.434.252 habitantes; em 2004, o IBGE estimava um crescimento para 12.677.019. Sua regio metropolitana tem aproximadamente 19,7 milhes de habitantes, o que a torna a

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cidade mais populosa do Brasil e a do mundo depois da Cidade do Mxico e Tquio. O lema da cidade (presente em seu braso) "Non Dvcor Dvco" em latim, que em portugus significa "No sou conduzido, conduzo" (WIKIPEDIA, 2005).

2.2 O parque gerador brasileiro A grande fonte de gerao de energia eltrica no Brasil a gerao

hidroeltrica, o que ainda dever perdurar por um longo tempo, graas ao grande potencial disponvel. No entanto, necessria precauo quando se reflete acerca dos diferentes nmeros apresentados para este potencial, uma vez que

eles no consideram o efeito da legislao ambiental sobre os projetos potenciais (Reis, 2003).

Dados disponibilizados no BEN (2004), indicam que em 2003, a participao da energia hidrulica na matriz energtica nacional atingiu o patamar de 14,6%, gerando 76 ,1% de toda a eletricidade produzida no pas.

Apesar da tendncia de aumento de outras fontes, devido a restries socioeconmicas e ambientais de projetos hidreltricos e os avanos tecnolgicos no aproveitamento de fontes no-convencionais, tudo indica que a energia hidrulica continuar sendo, por muitos anos, a principal fonte geradora de energia eltrica do Brasil. Embora os maiores potenciais remanescentes estejam localizados em regies com fortes restries ambientais e distantes dos principais centros consumidores, estima-se que, nos prximos anos, pelo menos 50% da

necessidade de expanso da capacidade de gerao seja de origem hdrica (ANEEL, 2002).

Dados disponibilizados no BEN (2004) indicam que, em 2003, a participao da energia termoeitrica na matriz energtica nacional atingiu o patamar de 2,2%, gerando 11,4% de toda a eletricidade produzida no pas. As centrais temioeltricas sempre estiveram presentes na matriz eletro-energtica brasileira. Dados do BEN (2002) apresentam a participao das termoeltricas no montante de 20% da capacidade instalada em 1970. Em 1980, o valor caiu para

17,4%, foi reduzido para 14,1% em 1990, indicando uma tendncia de reduo nestes 20 anos. Como em 2001 ocorreu a crise, a situao se alterou, levando necessidade de em 2000 esta participao alcanar 17,2% e, em 2003, ter sido verificada em 21,6% (BEN, 2004).

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Este fato se deve ao impacto de uma das solues aventadas para o crescente risco de no atendimento demanda em funo da falta de investimentos no setor eltrico brasileiro, o denominado Plano Prioritrio de

Tennoeltricas. Este plano consta de instalaes de centrais termoeltricas de grande porte que utilizaro gs natural combustvel, principalmente aquele do gasoduto Bolvia Brasil (Reis, 2003).

Por outro lado, projetos de cogerao, partir de biomassa (particulamnente a utilizao do bagao de cana pelo setor sucro-alcooleiro no estado de So Paulo) e do gs natural, principalmente quando a rede de distribuio do gs estiver mais disseminada pelo pas, tambm devero colaborar no aumento da participao das termoeltricas principalmente na fonna de gerao distribuda. A gerao de centrais elicas, solar-fotovoltaicas e de biomassa ainda so projetos de pequeno porte, distante das redes eltricas, da autoproduo ou dos projetos piloto, havendo perspectivas de aumento a curto prazo das centrais elicas e da biomassa (Reis, 2003).

2.3 Capacidade de gerao do Brasil De acordo com dados disponibilizados pela Agncia Nacional de Energia

Eltrica (ANEEL, 2005a), no final do ano 2004, o Brasil apresentava o total de 1.405 empreendimentos de gerao em operao, totalizando 91.298.564 RWEL de potncia instalada.

Est prevista para os prximos anos uma adio de 34.128.032 RWEL na capacidade de gerao do Pas, proveniente dos 69 empreendimentos atualmente em construo e mais 527 outorgados (ANEEL, 2005a).

2.3.1 O Sistema Interligado Nacional Predominantemente hidroeltrico, de grande porte e com expressivos

intercmbios de energia entre as regies do Pas, o parque nacional de gerao de energia eltrica demanda programas de expanso planejados de maneira integrada, com a viso estratgica de longo prazo estabelecida no Plano Nacional de Energia Eltrica. Cada ciclo de planejamento constitui-se das previses do mercado e dos respectivos programas decenais de ampliao das instalaes do setor para seu atendimento, em particular as de gerao e as de transmisso. Assim, em cada ciclo, avaliam-se o mercado a ser atendido e a seqncia das

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usinas e demais obras necessrias e economicamente mais favorveis, em

virtude de critrios de viabilidade tcnico-econmica, de suprimento, de

disponibilidade de recursos financeiros e das questes scio-ambientais

associadas (ONS, 2003). Com tamanho e caractersticas que permitem consider-lo nico em mbito

mundial, o sistema de produo e transmisso de energia eltrica do Brasil um sistema hidrotmnico de grande porte, com forte predominncia de usinas hidroeltricas e com mltiplos proprietrios (ONS, 2005c).

O Sistema Interligado Nacional (SIN) formado pelas empresas das regies Sul, Sudeste, Centro-Oeste, Nordeste e parte da regio Norte. Apenas 3,4% da capacidade de produo de eletricidade do pas encontra-se fora do SIN, em pequenos sistemas isolados localizados principalmente na regio amaznica (ONS, 2005a).

O setor eltrico brasileiro marcado pela necessidade intensa de investimentos, e o Estado, gradativamente, vem se retirando do setor e postergando as obras necessrias para manter a garantia de suprimento da crescente demanda.

Com a reestruturao institucional do setor eltrico, o Estado retira-se do segmento operacional, no qual tinha forte presena, para fazer o papel de formulador de polticas, de planejador, de regulador e fiscalizador das atividades do setor eltrico. As outras tarefas de gerao, operao, transmisso, distribuio e comercializao foram e esto sendo gradativamente transferidas, ou concedidas, para agentes privados (MME, 2000).

As diretrizes deste modelo buscam incentivar a competitividade dos que

representam as duas pontas do setor, ou seja, os segmentos de gerao e comercializao de energia. A meta garantir o suprimento de energia eficiente, a preos competitivos e com as menores interferncias ambientais possveis. Neste modelo os agentes geradores no possuem mais o papel de fornecedores de servio de utilidade, mas de produtores independentes, submetidos a contratos de compra e venda de energia, dividindo com outros agentes a remunerao de suas receitas e os riscos econmico-financeiros dos empreendimentos. Isso significa que o cuidado com os aspectos econmicos do projeto ser fundamental para a entrada e a sobrevivncia destes agentes geradores no sistema.

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No novo contexto, o planejamento da gerao mantm-se sob a coordenao do Estado, mas para possibilitar a necessria autonomia aos empreendedores, passou a ser exercido em carter indicativo, ao invs de

detemninar pontualmente as obras como antes era feito (MME, 2000). Os Planos Decenais de Expanso, realizados anualmente, com projees

de 10 anos, e os Planos Nacionais de Energia Eltrica, a cada 5 ou 6 anos, com projees para 15 anos, so os instrumentos que proporcionam os cenrios de referncia para anlise do crescimento da demanda e da correspondente

expanso da oferta de energia eltrica.

Alinhadas com estas mudanas, as diretrizes gerais do Plano Decenal de Expanso publicado pelo Ministrio das Minas e Energia e Eletrobrs, referente ao periodo 2000/2009, orientam que o desenvolvimento do programa de gerao hidroeltrica seja complementado pelo incremento da energia termoeitrica, a ser prioritariamente desenvolvido pela iniciativa privada, a quem caber decidir a

combinao adequada quanto aos aspectos econmicos das opes disponveis. A expanso termoeitrica dever se apoiar fundamentalmente no aproveitamento

do gs natural e do carvo mineral no Sistema Interiigado. (ANEEL, 2003) Delineia-se assim um cenrio de crescente autonomia de deciso para os

investidores privados. A eles caber deliberar sobre os novos empreendimentos

de gerao, a partir dos dados de mercado de energia eltrica, levando tambm em conta aspectos tais como oportunidade, competitividade, rentabilidade e

riscos, entre outros.

O Estado deve indicar a necessidade e criar as condies necessrias para que o setor privado venha a investir nos novos empreendimentos do parque

gerador. O setor privado somente vir investir caso o mercado de energia seja fortemente comprador, ou seja, onde a demanda prevista ocupe totalmente a capacidade geradora dos novos empreendimentos. No novo cenrio energtico nacional, a energia ser comercializada diretamente entre os consumidores e produtores, sendo mais competitivo o gerador que garante as melhores condies de fornecimento em termos de preos e de confiabilidade.

A referncia principal para a expanso da oferta de energia eltrica tem sido os Planos Decenais nos quais so analisados diferentes cenrios de

evoluo do consumo a partir de informaes provenientes das concessionrias atuantes nas diversas regies do pas.

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Entre os elementos que afetam o comportamento da demanda destacam-

se: a evoluo da economa, o crescimento populacional, a perspectiva de evoluo e diversificao da produo dos setores industriais, a evoluo da auto-produo (gerao de energia eltrica para consumo prprio da indstria), e a evoluo da conservao de energia eltrica.

2.3.2 A operao do Sistema Interligado Nacional. Aps a reestruturao do mercado brasileiro de energia surge a figura do

Operador Nacional do Sistema Eltrico (ONS), em substituio ao Grupo Coordenador para a Operao Interligada (GCOl).

O ONS foi criado em 1998 como sociedade civil de direito privado, sem fins lucrativos, e opera o SIN por delegao dos agentes (empresas de gerao, transmisso e distribuio de energia), seguindo regras, metodologias e critrios codificados nos Procedimentos de Rede, aprovados pelos prprios agentes e homologados pela AneeI (ONS, 2003).

O Operador Nacional do Sistema Eltrico concentra sua atuao sobre o Sistema Interligado Nacional, que ao final de 2004 correspondia a uma capacidade geradora instalada de 91.298.564 MWEL , distribudos entre os diferentes tipos de gerao, acrescida de um montante de 8.170.000 KWEL, referente importao. Na TAB. 2.1 ilustrada a potncia instalada em usinas.

TABELA 2.1: Potncia instalada no Brasil

Fonte Potncia (MWEL) Hidroeltricas 69.666,608

Tnnicas 19.596,312

Nuclear 2.007,0

Elica 28,625

Importao 8.170,0

Total 99.468,545

Fonte: ANEEL (2005a)

A maior parte da capacidade instalada composta por usinas

hidroeltricas, que se distribuem em oito grandes bacias hidrogrficas compem o

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mapa dos rios brasileiros: as bacias do Rio Amazonas, dos rios Tocantins e

Araguaia, Bacia do Atlntico Norte e Nordeste, do Rio So Francisco, Bacia do Atlntico Leste, Bacia dos rios Paran e Paraguai, do Rio Uruguai e Bacia do Atlntico Sul e Sudeste (ANEEL, 2005c).

Como as usinas hidroeltricas so construdas onde melhor se pode aproveitar as afluncias e os desnveis dos rios, geralmente em locais distantes dos centros consumidores, foi necessrio desenvolver no pas um extenso

sistema de transmisso.

Formando caminhos alternativos, a rede de transmisso permite

transportar com segurana a energia produzida at os centros de consumo. Mais ainda, as grandes interiigaes possibilitam a troca de energia entre regies, pemnitindo obter benefcios a partir da diversidade de comportamento das vazes

entre rios de diferentes bacias hidrogrficas (ONS, 2005a) Dados disponibilizados pelo ONS (2005a) apresentam que no final de

2002, a rede de transmisso era formada por mais de 72.000 km de linhas de

transmisso em tenses superiores a 230 kV, confonne apresentado na TAB. 2.2.

TABELA 2.2: Linhas de Transmisso do Brasil

Tenso (kV) Extenso (km) 230 33.290,0

345 9.021,0

440 6.667,5

500 19.525,2

600 Corrente Contnua 1.612,0

750 2.683,0

Total 72.798,7

Fonte: ONS (2005a)

Desde meados da dcada de 70, o sistema eletroenergtico brasileiro operado de fonna coordenada, buscando obter ganhos sinrgicos a partir da interao entre os agentes. A operao coordenada visa minimizar os custos globais de produo de energia eltrica, contemplando restries intra e extra-setoriais e aumentando a confiabilidade do atendimento.

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A interdependncia operativa causada pelo aproveitamento conjunto dos recursos hidreltricos, atravs da construo e da operao de usinas e reservatrios localizados em seqncia em vrias bacias hidrogrficas. Desta forma, a operao de uma determinada usina depende das vazes liberadas a montante por outras usinas que podem ser de outras empresas, ao mesmo tempo

em que sua operao afeta as usinas a jusante, de forma anloga. A utilizao dos recursos de gerao e transmisso dos sistemas

interligados permite reduzir os custos operativos, minimizando a produo trmica e o consumo de combustveis sempre que houver supervits hidreltricos em

outros pontos do sistema (ONS, 2003). Em perodos de condies hidrolgicas desfavorveis, as usinas trmicas

contribuem para o atendimento ao mercado como um todo, e no apenas aos

consumidores de sua empresa proprietria. Assim, a participao complementar das usinas trmicas no atendimento do mercado consumidor exige interconexo e integrao entre os agentes.

A Resoluo n. 109/2002 da Cmara de Gesto da Crise de Energia Eltrica estabeleceu critrios e diretrizes para a poltica de operao energtica e despacho de gerao temnoeltrica nos Programas Mensais de Operao realizados pelo ONS, bem como para a formao de preo no mercado de energia eltrica (ONS, 2003).

Uma dessas diretrizes a curva bianual de segurana, tambm denominada "curva de averso ao risco". Esta curva representa a evoluo ao longo do perodo dos requisitos mnimos de armazenamento de energia de cada subsistema, necessrios ao atendimento pleno da carga, sob hipteses pre-definidas de afluncias, intercmbios inter-regionais e carga, e com toda a gerao trmica, inclusive as trmicas emergenciais da Comercializadora Brasileira de Energia Emergencial (CBEE) despachada em sua produo mxima, de forma a se garantir nveis mnimos operativos ao longo do perodo (ONS, 2003).

Apenas o Amazonas, Roraima, Acre, Amap, Rondnia e parte dos

Estados do Par e Mato Grosso ainda no fazem parte do sistema integrado de eletrificao. Nestes Estados, o abastecimento feito por pequenas usinas termoeltricas ou por usinas hidroeltricas situadas prximas s suas capitais.

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O sistema interligado de eletrificao permite que as diferentes regies pennutem energia entre si, quando uma delas apresenta queda no nvel dos reservatrios. Como o regime de chuvas diferente nas regies Sul, Sudeste, Norte e Nordeste, os grandes troncos (linhas de transmisso da mais alta tenso: 500 kV ou 750 kV) possibilitam que os pontos com produo insuficiente de energia sejam abastecidos por centros de gerao em situao favorvel (ONS, 2003).

2.4 Opes para o Brasil O potencial hidrulico ou hidroenergtico do Pas de 260 G W , dos quais

apenas 25% esto sendo utilizados na produo de energia pelas usinas hidroeltricas de mdio e grande porte e as Pequenas Centrais Hidroeltricas (PCHs). A Regio Norte tem o maior potencial para gerao hidrulica, 114 G W ou 44%, enquanto a Regio Nordeste tem apenas 10% deste total, 26 G W (ANEEL, 2005b).

As Pequenas Centrais Hidroeltricas (PCHs) representam um dos principais focos de prioridade para o pas no que se refere ao aumento da oferta

de energia eltrica no Brasil. Por suas caractersticas, usinas com potncia instalada superior a 1 MWEL e igual ou inferior a 30 MWEL e com o reservatrio com rea igual ou inferior a 3 km^, constituem um tipo de empreendimento que possibilita um melhor atendimento s necessidades de carga de pequenos centros urbanos e regies rurais. A partir de 1998 a construo destas unidades de gerao foi incrementada por meio de uma srie de mecanismos legais e regulatrios (ANEEL, 2005b).

Caso sejam implantados no sistema isolado da Regio Norte, podem tambm receber incentivo do Fundo fomiado com recursos da Conta Consumo de Combustveis Fsseis (CCC), para financiar os empreendimentos, caso substituam as geradoras trmicas a leo diesel nos sistemas isolados da Regio Norte. A PCH Monte Belo, localizada no municpio de Alta Floresta d Oeste em Rondnia, foi o primeiro projeto deste porte a contar com o financiamento (ANEEL, 2005b).

Existem diversas alternativas de gerao de energia, como pequenas centrais hidroeltricas (PCHs), termoeltricas que utilizam biomassa, carvo, gs

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natural, ou mesmo nuclear, alm da elica e solar. Porm, atualmente apenas

algumas destas alternativas possuem viabilidade econmica. Ainda em seus primeiros passos, mas com imenso potencial, a gerao

que aproveita a irradiao solar (fotovoltaica), a fora dos ventos (elica) e a biomassa tem no Brasil o cenrio ideal para desenvolver-se.

Os procedimentos e requisitos necessrios obteno de registro ou autorizao para a implantao de centrais geradoras a partir de fontes alternativas de energia esto estabelecidos na Resoluo ANEEL n. 112, de 18 de maio de 1999 (ANEEL, 2005c).

A Lei n. 9.648, de 27 de maio de 1998, altera vrias leis do setor eltrico e,

entre outros aspectos, estabelece incentivos s fontes alternativas renovveis de

energia que substituam a gerao temioeitrica a derivado de petrleo em sistema eltrico isolado. Pemiite que essas fontes usufruam dos benefcios da

sistemtica de rateio da Conta Consumo de Combustveis (CCC) para gerao de energia eltrica em sistemas isolados, confonne estabelecido na Lei n. 8.631, de 4 de maro de 1993. A regulamentao desse dispositivo foi feita pela Resoluo ANEEL n. 245, de 11 de agosto de 1999, revogada e substituda pela Resoluo ANEEL n. 784, de 24 de dezembro de 2002, em atendimento aos novos

dispositivos da Lei 10.438, de 26 de abril de 2000, relativos sub-rogao da CCC (ANEEL, 2005c).

A Lei n. 10.438, de 26 de abril de 2002, entre outras disposies, cria o Programa de Incentivo s Fontes Alternativas de Energia Elica (PROINFA), a Conta de Desenvolvimento Energtico (CDE), e altera dispositivos legais que interferem no aproveitamento de fontes alternativas e cogerao de energia, destacando-se:

- A extenso por mais 20 anos da sistemtica de rateio da CCC nos sistemas isolados, obrigando o estabelecimento de mecanismos que induzam eficincia econmica e energtica, valorizao do meio ambiente e utilizao de recursos energticos locais;

- Os novos procedimentos e mecanismos para a alocao dos recursos da Reserva Global de Reverso (RGR), incluindo a destinao de recursos para empreendimentos de gerao com fontes alternativas, particularmente de pequeno porte (at 5 MWEL ) , para o atendimento de comunidades em sistemas eltricos isolados.

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O contrato de concesso firmado pelas empresas concessionrias do servio pblico de distribuio de energia eltrica com a ANEEL estabelece obrigaes e encargos perante o poder concedente. Uma dessas obrigaes consiste em aplicar anualmente o montante de no mnimo 0,5 % de sua receita

operacional lquida, em aes que tenham por objetivo o combate ao desperdcio de energia eltrica.

Para o cumprimento desta obrigao as concessionrias devem apresentar ANEEL, em data estabelecida em seu contrato de concesso, um conjunto de projetos que compreendero ao seu Programa Anual de Combate ao Desperdcio de Energia Eltrica, o qual deve conter metas fsicas e financeiras observadas as diretrizes estabelecidas para a sua elaborao.

As diretrizes para elaborao dos Programas so aquelas definidas na Lei n. 9.991, de 24 de julho de 2000, bem como aquelas contidas nas resolues da ANEEL especficas para eficincia energtica (ANEEL, 2005b).

2.4.1 Novas tecnologias renovveis para a gerao de energia eltrica As mais importantes no momento, devido maior possibilidade de

aplicao a curto prazo, so a energia elica e a solar, que tm sido aplicadas tanto para suprimento de sistemas isolados, quanto para operao em paralelo com um sistema eltrico de potncia.

No caso dos sistemas isolados, tais formas de energia competem, em geral, com a extenso da rede eltrica, sendo muitos vezes mais vantajosas. Assim, seu uso tem sido bastante difundido para alimentao de comunidades distantes dos grandes centros, de ilhas e locais de difcil acesso.

Sua aplicao em paralelo com a rede, por outro lado, fica bastante vinculada a aspectos econmicos e tecnolgicos. Resumidamente, a gerao elica, embora apresente baixos custos de implementao, nem sempre